Mecanizado por descarga eléctrica: fases del proceso y funcionamiento
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Fases del proceso de mecanizado por descarga eléctrica
El mecanizado por descarga eléctrica, también conocido como electroerosión, es un proceso de fabricación que utiliza chispas eléctricas para dar forma a una pieza de trabajo. A continuación, se describen las fases de este proceso:
Fase 1: Cebado
Se acerca el electrodo cargado a la pieza y entre ambas hay un fluido dieléctrico que, con una diferencia de potencial adecuada, genera fragmentos iónicos que permiten el paso de corriente. Las partículas de metal y/o grafito de la pieza ayudan al cebado y a la transmisión (siempre que no sea excesivo). La chispa salta entre los dos puntos más cercanos. La diferencia de potencial (ΔV) aumenta y la intensidad (I) es 0.
Fase 2: Ionización
Según aumentan las partículas iónicas, las propiedades aislantes del dieléctrico disminuyen en un canal donde el campo eléctrico es máximo. Aquí, ΔV es máximo e I aún es 0.
Fase 3: Descarga
Pasa la corriente eléctrica y disminuye ΔV.
Fase 4: Calentamiento y vaporización
El calor producido crece rápidamente, la intensidad (I) aumenta y ΔV baja. Este calor generado vaporiza parte del fluido, del electrodo y de la pieza, y comienza a formarse un canal de descarga.
Fase 5: Formación de la burbuja
Se crea una burbuja de vapor que se expande, limitada por el movimiento de los iones hacia el canal de descarga y atraídos por el campo electromagnético. I aumenta y V disminuye.
Fase 6: Fusión del material
La intensidad (I) y la diferencia de potencial (V) se estabilizan, y el calor y la presión de la burbuja alcanzan su máximo. El material de la pieza es fusionado, pero permanece en su lugar por la presión de la burbuja. El canal de descarga está lleno de plasma.
Fase 7: Expulsión del material
Al comienzo del tiempo de pausa, I y V disminuyen hasta 0. La temperatura disminuye rápidamente y colapsa la burbuja. El material es expulsado.
Fase 8: Limpieza y enfriamiento
Nuevo fluido dieléctrico fluye, limpiando la zona de restos y templando la superficie de la pieza.
Fase 9: Formación de esferas
El material expulsado forma minúsculas esferas huecas que se dispersan en el fluido, junto con pequeños restos de carbono del electrodo y del dieléctrico. Si el tiempo de pausa es pequeño, esta viruta se acumula, cosa no recomendable porque se podría formar un arco continuo. Esta secuencia es un ciclo y se realizan en torno a 250 kHz. En cada punto solo ocurre una chispa y, al arrancar material, ya no es el más cercano, y así salta otra.
Repetición de las fases del proceso de mecanizado por descarga eléctrica
El mecanizado por descarga eléctrica, también conocido como electroerosión, es un proceso de fabricación que utiliza chispas eléctricas para dar forma a una pieza de trabajo. A continuación, se describen las fases de este proceso:
Fase 1: Cebado
Se acerca el electrodo cargado a la pieza y entre ambas hay un fluido dieléctrico que, con una diferencia de potencial adecuada, genera fragmentos iónicos que permiten el paso de corriente. Las partículas de metal y/o grafito de la pieza ayudan al cebado y a la transmisión (siempre que no sea excesivo). La chispa salta entre los dos puntos más cercanos. La diferencia de potencial (ΔV) aumenta y la intensidad (I) es 0.
Fase 2: Ionización
Según aumentan las partículas iónicas, las propiedades aislantes del dieléctrico disminuyen en un canal donde el campo eléctrico es máximo. Aquí, ΔV es máximo e I aún es 0.
Fase 3: Descarga
Pasa la corriente eléctrica y disminuye ΔV.
Fase 4: Calentamiento y vaporización
El calor producido crece rápidamente, la intensidad (I) aumenta y ΔV baja. Este calor generado vaporiza parte del fluido, del electrodo y de la pieza, y comienza a formarse un canal de descarga.
Fase 5: Formación de la burbuja
Se crea una burbuja de vapor que se expande, limitada por el movimiento de los iones hacia el canal de descarga y atraídos por el campo electromagnético. I aumenta y V disminuye.
Fase 6: Fusión del material
La intensidad (I) y la diferencia de potencial (V) se estabilizan, y el calor y la presión de la burbuja alcanzan su máximo. El material de la pieza es fusionado, pero permanece en su lugar por la presión de la burbuja. El canal de descarga está lleno de plasma.
Fase 7: Expulsión del material
Al comienzo del tiempo de pausa, I y V disminuyen hasta 0. La temperatura disminuye rápidamente y colapsa la burbuja. El material es expulsado.
Fase 8: Limpieza y enfriamiento
Nuevo fluido dieléctrico fluye, limpiando la zona de restos y templando la superficie de la pieza.
Fase 9: Formación de esferas
El material expulsado forma minúsculas esferas huecas que se dispersan en el fluido, junto con pequeños restos de carbono del electrodo y del dieléctrico. Si el tiempo de pausa es pequeño, esta viruta se acumula, cosa no recomendable porque se podría formar un arco continuo. Esta secuencia es un ciclo y se realizan en torno a 250 kHz. En cada punto solo ocurre una chispa y, al arrancar material, ya no es el más cercano, y así salta otra.