El sector manufacturer és una de les indústries més dinàmiques. Avui dia, hi ha una impuls incessant per millorar la precisió i l'exactitud generals, i processos com l'electroerosió amb fil que ofereixen una precisió que és simplement transformadora per a la indústria.
Aleshores, què és exactament la electroerosió per fil i per què es considera un factor revolucionari per al sector manufacturer? El text següent analitzarà els conceptes bàsics d'aquesta sofisticada tècnica de fabricació amb aplicacions en diferents indústries.
Una breu introducció a la electroerosió per fil
La mecanització per electroerosió amb fil (EDM) va ser iniciada a la dècada del 1940 per dos científics soviètics que van ser els primers a erosionar metall amb descàrrega elèctrica. La tecnologia va experimentar avenços significatius als anys 60 i 80, i es va fer més prevalent comercialment en la indústria manufacturera. A finals dels anys 90, amb les millores de les tecnologies de la informació i el CNC, les màquines d'EDM amb fil es van informatitzar més, augmentant la seva eficiència i precisió.
Avui dia, l'electroerosió per fil és essencial en indústries com l'aeroespacial, l'automoció i la medicina, conegudes per oferir dissenys intricats i formes complexes inigualables pels mètodes de mecanitzat tradicionals.
El procés d'electroerosió per fil
La mecanització per electroerosió amb fil (EDM) és un mètode precís que utilitza espurnes elèctriques controlades per fondre petites parts d'una peça de treball. L'elèctrode de filferro, normalment fet de llautó o materials recoberts de zinc, crea aquesta espurna i es mou en una trajectòria preestablerta. El seu avantatge? Funciona sense contacte físic, evitant qualsevol dany o marca tant a la peça de treball com a l'eina.
Com funciona la música electrònica
L'electroerosió es basa en l'energia tèrmica de la descàrrega elèctrica. Aquesta descàrrega escalfa la peça fins al seu punt de fusió, formant diminuts canals de plasma. Aquests canals, sovint de mida micromètrica, poden desaparèixer ràpidament.
El procés d'electroerosió es produeix en un medi dielèctric, generalment aigua desionitzada. Aquest fluid refreda la peça i elimina el material vaporitzat, cosa que ajuda al mecanitzat continu.
Importància de l'elèctrode de filferro
Actuant com a tallador i conductor, l'elèctrode de filferro és vital. Recobert amb materials com el llautó o el zinc, resisteix les reaccions a altes temperatures. Controlat per un ordinador, garanteix talls precisos amb una distorsió mínima i una alta precisió.
Toleràncies per a la electroerosió per fil
El tall amb filferro és un dels processos de fabricació més precisos que hi ha. Per tant, les toleràncies ajustades no són estranyes. La tolerància real depèn de diversos factors, com ara les complexitats del projecte, les capacitats de mecanitzat i les habilitats de l'operador.
Tanmateix, les toleràncies estàndard i acceptables són un punt de referència de la indústria que segueixen molts fabricants.
Tolerància estàndard i tolerància fina
Tolerància estàndard
Toleràncies lineals: Normalment oscil·len entre ±0,005 i ±0,001 polzades (0,127 i 0,0254 mm), cosa que indica la desviació admissible per a elements com ara forats, ranures o perfils.
Toleràncies del diàmetre del forat: Normalment entre ±0,0005 i ±0,001 polzades (0,0127 i 0,0254 mm), garantint que els forats mecanitzats es mantinguin dins del diàmetre definit.
Tolerància fina
Toleràncies lineals: Aconsegueix precisió a nivell de micres, que normalment oscil·la entre ±0,0002 i ±0,0001 polzades (0,0051 i 0,00254 mm), vital per a aplicacions que requereixen la màxima precisió.
Toleràncies de diàmetre del forat: Oscil·la entre ±0,0001 i ±0,00005 polzades (0,00254 i 0,00127 mm), cosa que destaca la precisió excepcional de la electroerossió per fil.
Factors que afecten les toleràncies en la electroerosió per fil
L'electroerosió per fil és famosa per la seva precisió a nivell de micres, cosa que la fa ideal per a aplicacions complexes. Tanmateix, la seva precisió no és fixa i depèn de diversos factors:
• Estabilitat de la màquina: Una màquina estable garanteix una millor precisió en les accions de tall.
• Qualitat i diàmetre del filferro: La seva puresa, diàmetre i característiques elèctriques influeixen en el procés de mecanitzat. Uns resultats òptims requereixen un equilibri entre la qualitat i el diàmetre del filferro.
• Material de la peça: Tot i que alguns materials són més accessibles per a les màquines, l'elecció del material ha d'estar alineada amb les necessitats de l'aplicació.
• Condicions de rentat: El flux del medi dielèctric afecta la qualitat del procés de mecanitzat, ajuda a l'eliminació de material, les descàrregues elèctriques consistents i la dissipació eficaç de la calor.
• Calibratge i manteniment de la màquina: Les capacitats de la màquina són fonamentals. Màquines superiors amb operadors experts són essencials per aconseguir les millors toleràncies.
• Estabilitat tèrmica: Per mantenir la precisió coneguda de l'electroerosió per fil, els arcs elèctrics controlats són crucials. Les inestabilitats tèrmiques poden posar en perill la precisió, cosa que emfatitza la importància de condicions consistents.
Els materials més adequats per al tall de filferro
Metalls ferrosos
acer inoxidable
Combina la durabilitat amb una excel·lent conductivitat elèctrica. La seva capacitat per resistir la corrosió el converteix en un material molt sol·licitat en diverses indústries. En el context del mecanitzat, destaca la seva compatibilitat amb dissenys precisos i detallats.
Acer per a eines
Conegut pels seus atributs endurits, l'acer per a eines és l'eix vertebrador de moltes eines de gran resistència i peces de precisió. La seva tenacitat inherent, juntament amb les seves propietats elèctriques, el converteix en un candidat ideal per a detalls complexos i una nitidesa duradora.
acer al carboni
Un actor versàtil en el domini dels metalls, l'acer al carboni, tot i que menys mecanitzable que els seus homòlegs, es pot adaptar a la perfecció amb l'elecció correcta d'elèctrodes i paràmetres operatius. La seva assequibilitat combinada amb el seu rendiment el converteix en un element bàsic en moltes indústries.
acer d'aliatge
Una amalgama d'elements, el rendiment de l'acer d'aliatge és un tapís dels seus components. Depenent de la seva barreja única, pot oferir resistència, durabilitat i maquinabilitat, convertint-lo en una opció dinàmica per a diverses aplicacions.
Metalls no ferrosos
Titani
Sovint anomenat el "metall de l'era espacial", la robustesa del titani i el seu alt punt de fusió plantegen reptes en el mecanitzat convencional. Tanmateix, quan es talla amb eines de precisió, revela dissenys complexos i resistents, cosa que el converteix en un dels preferits per a les indústries aeroespacial i mèdica.
Alumini
L'alumini, el favorit dels metalls lleugers, és famós per la seva esplèndida conductivitat elèctrica i mal·leabilitat. No només ofereix facilitat de mecanitzat, sinó que també promet resistència sense la càrrega del pes, cosa que el converteix en fonamental en indústries, des del transport fins a l'embalatge.
Coure
Conductor per excel·lència, el coure és el cor de moltes meravelles elèctriques i electròniques. El seu to vermellós-ataronjat natural, combinat amb la seva capacitat de modelar-se en components detallats, el fa indispensable en tot, des de l'electrònica fins a les arts decoratives.
Llautó i bronze
Aquests aliatges, resplendents en els seus tons daurats, no només tenen a veure amb l'estètica. Les seves lloables propietats elèctriques els converteixen en materials de referència per a components on la precisió es troba amb la bellesa, com ara en joies ornamentades o peces electròniques finament elaborades.
Aplicacions clau de la electroerosió per fil en l'enginyeria moderna
El mecanitzat per electroerosió per fil està guanyant força gràcies a la seva versatilitat en la manipulació de materials diversos i la seva capacitat per aconseguir detalls precisos i toleràncies ajustades, cosa que el converteix en fonamental en la fabricació moderna. Aquí teniu tres aplicacions principals:
Fabricació de peces de precisió
L'opció habitual per a la fabricació de peces d'alta precisió amb toleràncies ajustades. Destaca per produir formes complexes, detalls fins i petites característiques en diversos materials.
Indústries com l'aeroespacial, la mèdica, l'automoció i l'electrònica confien en la electroerosió per fil per crear components crítics com engranatges, broquets, connectors i motlles complexos.
Producció d'eines i matrius
L'electroerosió per fil és fonamental en la forja de motlles, matrius i eines especialitzades, i abasta processos des del modelat per injecció fins a l'estampació. La destresa del mètode per mantenir dimensions exactes i tallar angles aguts garanteix una qualitat i uniformitat superiors en la producció a gran escala.
Desenvolupament de prototips
Per a la creació ràpida i precisa de prototips, els enginyers i innovadors graviten cap a la electroerosió per fil. Això accelera la validació del disseny i les fases de proves rigoroses.
Els prototips cisellats mitjançant electroerosió per fil reflecteixen fidelment el producte final, cosa que reforça la seva importància en el cicle d'evolució del producte.
Donat el seu punt fort en aquestes àrees principals, les capacitats precises i exactes de la electroerosió per fil s'aprofiten àmpliament en nombroses indústries.
• Fabricació de dispositius mèdics
•Electrònica i microcomponents
• Aeroespacial i Aviació
• Joieria i rellotgeria
•Indústria de l'automòbil
•Sector energètic
• Reparació de motlles i matrius
Data de publicació: 12 de desembre de 2023