Características y procesos de microelectroerosión

Características de la microelectroerosión.

1. La eliminación de material en microerosión se basa en efectos eléctricos y térmicos, y la procesabilidad del material depende principalmente de su conductividad y propiedades térmicas, más que de propiedades mecánicas como la dureza y la resistencia. Este método de mecanizado rompe con las limitaciones de los procesos de corte tradicionales y no está restringido por los materiales de las herramientas. Permite utilizar herramientas blandas para mecanizar piezas duras, por lo que resulta adecuado para el mecanizado de cualquier material conductor difícil de cortar, como el diamante, el nitruro de boro cúbico y otros materiales duros.
2. Como no hay contacto directo entre el electrodo de la herramienta y la pieza durante el proceso de mecanizado, no hay fuerza de corte macroscópica. Por lo tanto, es adecuado para el mecanizado de piezas de baja rigidez, y el electrodo puede ser muy delgado. Además, la forma del electrodo de la herramienta puede reproducirse fácilmente en la pieza de trabajo, por lo que es adecuado para el mecanizado de piezas de trabajo con formas superficiales complejas. El uso de la tecnología de control numérico también permite el mecanizado sencillo de piezas de formas complejas.
3. El proceso de mecanizado es sencillo y controlable, y los parámetros de impulso pueden ajustarse dentro de una amplia gama. El mecanizado de desbaste, semiacabado y acabado puede realizarse de forma continua en la misma máquina herramienta. Es fácil conseguir la automatización del proceso, el control digital y el control inteligente.
4. La microerosión es adecuada principalmente para el mecanizado de materiales conductores, como los metales, y los materiales semiconductores y no conductores sólo pueden procesarse en condiciones especiales. Además, la velocidad de mecanizado es relativamente lenta. Por lo tanto, en la producción real, la mayor parte del material se suele eliminar primero con métodos de corte para mejorar la eficacia de la producción antes de proceder a la microerosión por electroerosión.

Procesos de microelectroerosión.

1. Micro EDM Forming.

   El microconformado por electroerosión se refiere al uso de fuentes de alimentación de microenergía y electrodos pequeños para descargar la pieza de trabajo, con el objetivo de lograr el conformado de la superficie. En campos como el aeroespacial, los instrumentos de precisión y la fabricación de automóviles, los microagujeros (orificios con diámetros inferiores a 0,1 mm) se aplican ampliamente debido a sus estructuras funcionales únicas. Algunos ejemplos son los manguitos amortiguadores de los compresores de alta presión de los motores aeronáuticos, los tubos y anillos amortiguadores de los ejes delantero y trasero de las turbinas de alta presión, las rejillas de los microscopios electrónicos y los inyectores de combustible de los motores de los automóviles, entre otros. En el mecanizado de microagujeros en materiales difíciles de mecanizar, los métodos convencionales de micromecanizado tienen poca precisión y mala calidad de mecanizado. Sin embargo, micro EDM tiene las ventajas del mecanizado sin contacto, sin fuerza macroscópica aparente, y la capacidad de "vencer la dureza con flexibilidad", proporcionando ventajas únicas en el mecanizado de microagujeros en materiales difíciles de mecanizar y logrando un mecanizado eficiente de microagujeros.
   

2. Rectificado por descarga eléctrica de alambre (WEDG).

   El rectificado por descarga eléctrica de hilo (WEDG) se refiere al mecanizado por copia inversa de la pieza en bruto del electrodo utilizando un electrodo de hilo móvil. Durante el proceso de mecanizado, se produce un movimiento relativo entre el electrodo de hilo y la guía, en el que la guía realiza movimientos de microavance radial mientras que la pieza gira y realiza avances axiales. Este método de mecanizado de producción de electrodos in situ evita los errores causados por la sujeción secundaria y mejora la precisión del mecanizado. Además, el modo de alimentación continua del hilo compensa la pérdida del electrodo de hilo, evita la descarga concentrada y los cortocircuitos, y facilita la electroerosión continua. Dado que el hilo del electrodo y la pieza en bruto del electrodo se someten a un mecanizado de descarga puntual, la forma del electrodo de la herramienta sólo está relacionada con la trayectoria del movimiento de conformado, lo que facilita la conformación automatizada del electrodo de la herramienta. En la actualidad, la tecnología de rectificado por electroerosión de hilo se utiliza ampliamente en la preparación de microherramientas para aplicaciones como el mecanizado microultrasónico y el mecanizado microelectroquímico.

3. Corte por microelectroerosión de hilo.

   El principio básico de la micro electroerosión por hilo consiste en utilizar un alambre metálico fino en movimiento como electrodo para realizar una descarga de chispa pulsada en la pieza de trabajo. Se basa en el movimiento de corte transversal relativo entre el electrodo de hilo y la pieza de trabajo para lograr el corte y la conformación de diversas superficies bidimensionales, tridimensionales y multidimensionales complejas. Debido al uso de un electrodo de hilo de menor diámetro en el proceso de mecanizado, puede utilizarse para procesar orificios microirregulares, huecos estrechos y piezas con formas complejas. Las matrices de microelectrodos tienen amplias aplicaciones en los campos de las ciencias de la vida y el mecanizado de microagujeros de grupo, como el cultivo de diversos sistemas de tejidos en medicina y el mecanizado de microagujeros de grupo. Los métodos de procesamiento incluyen principalmente el método LIGA (litografía, galvanoplastia y moldeo), el método de copia inversa de compuestos de ultrasonidos asistida por chispa y el método de corte EDM por microalambre. El método LIGA es caro, requiere mucho tiempo y conlleva procesos complejos. Aunque el método de copia inversa de compuestos de ultrasonidos asistida por chispa es sencillo, eficaz y barato, requiere mucho tiempo y es poco eficaz. El método de corte por electroerosión de microhilos tiene las ventajas de una gran precisión de mecanizado, de lograr una calidad superficial micrométrica y de poder procesar la mayoría de los materiales conductores. Posee ventajas únicas en el mecanizado de conjuntos de microelectrodos.