Electroerosión

1. ¿Cómo podemos definir la electroerosión?

Es un proceso de arranque de material mediante descargas eléctricas controladas. Estas descargas se producen en un medio dieléctrico, entre un electrodo (herramienta de trabajo) y la pieza a mecanizar.

2. ¿Cuáles son las dos propiedades que distinguen el mecanizado por electroerosión?

a) El mecanizado depende de las características térmicas y eléctricas del material, no de las propiedades mecánicas (dureza, etc.). Esto permite mecanizar materiales difíciles de trabajar con métodos tradicionales, como aceros templados o materiales de baja maquinabilidad, siempre que sean conductores.

b) Facilidad para crear formas complejas, tanto pasantes como ciegas. Se fabrica un electrodo de cobre o grafito con la forma deseada utilizando métodos convencionales.

3. Indicar los tipos de mecanizado por electroerosión.

• Electroerosión por penetración
• Corte por electroerosión
• Rectificado por electroerosión

4. Explica cómo es la electroerosión por penetración y qué se consigue.

Es el tipo más común de electroerosión. Un electrodo-herramienta avanza y penetra en la pieza de trabajo (electrodo-pieza) en presencia de un líquido dieléctrico. Permite crear formas pasantes y ciegas con geometrías complejas.

5. Diferencia fundamental entre la electroerosión por penetración y por hilo.

En la electroerosión por hilo, no se busca replicar la forma del electrodo, sino realizar un corte en la pieza.

6. Ventajas de la electroerosión por hilo.

• Rapidez
• No es necesario mecanizar el electrodo
• El desgaste del hilo no afecta la precisión de las piezas, ya que se desplaza continuamente
• El costo del electrodo se reduce debido a su forma simple

7. Define cráter y dieléctrico en electroerosión.

Cráter: Cavidad producida por cada uno de los impulsos eléctricos sobre la superficie que se está mecanizando.

Dieléctrico (Líquido): Líquido no conductor de la electricidad. La pieza y el electrodo se sumergen en él durante el proceso de mecanizado.

8. Define desgaste en electroerosión.

Desgaste: Se refiere al desgaste volumétrico relativo (θ_v), que es la relación entre el volumen de material arrancado del electrodo y el arrancado de la pieza. Se mide en porcentaje.

θ_v = (VOLUMEN ARRANCADO EN EL ELECTRODO / VOLUMEN ARRANCADO EN LA PIEZA) X 100

También se puede medir el desgaste frontal, que es la zona desgastada del electrodo.

9. Define gap en electroerosión y tipos.

Gap: Espacio entre el electrodo y la pieza donde se producen las descargas eléctricas.

• Gap frontal: No es paralelo a la dirección del eje de penetración.
• Gap lateral: Paralelo al eje de penetración. En este caso, el gap es mayor.

10. ¿Qué hace el servosistema de control en la electroerosión y qué características debe tener?

El servosistema de control se encarga de mantener el gap constante durante el proceso. Esto es crucial porque ambos electrodos se desgastan, lo que podría aumentar la distancia entre ellos. La velocidad de arranque de material y el desgaste dependen de la intensidad de la descarga y del tiempo de impulso.

Para funcionar correctamente, el servosistema de control debe tener una gran velocidad de respuesta para acercar el electrodo a la pieza y un avance muy preciso.

11. Casos de cortocircuitos en electroerosión y forma de evitarlos.

Los cortocircuitos pueden ocurrir por un avance excesivamente rápido del electrodo o por un exceso de partículas en el gap. El servosistema de control debe regular el avance con rapidez y precisión para evitarlos.

12. ¿Cuándo se produce un impulso en vacío en electroerosión y qué sucede?

Un impulso en vacío ocurre cuando el gap es demasiado grande (el servo no lo ha mantenido constante). En este caso, no hay descarga eléctrica y el impulso no erosiona material. Si hay muchos impulsos de este tipo, el rendimiento de la máquina disminuye.

13. ¿Cuándo se produce un impulso en cortocircuito en electroerosión y qué sucede?

Un impulso en cortocircuito ocurre cuando los electrodos se tocan, ya sea directamente o a través de partículas de la erosión. La tensión entre los electrodos se anula.

14. ¿Cuándo se produce un arco en electroerosión y qué sucede?

Un arco se produce cuando el gap es demasiado pequeño, pero sin llegar a tocarse los electrodos. Si la tensión de descarga (U_f) es menor de 20 V, se forman arcos voltaicos con intensidad no controlable.

15. Diferencia entre la rugosidad en electroerosión y en mecanizado convencional.

En el mecanizado convencional, la rugosidad es direccional, mientras que en la electroerosión es multidireccional.

16. ¿Qué sucede con la rugosidad al aumentar el tiempo de impulso en electroerosión?

La rugosidad aumenta al aumentar el tiempo de impulso. Aunque la intensidad de la descarga sea la misma, un mayor tiempo de impulso implica una mayor energía, lo que genera cráteres más grandes y, por lo tanto, mayor rugosidad.

17. ¿Qué sucede con la rugosidad al aumentar el nivel de intensidad en electroerosión?

La rugosidad aumenta al aumentar el nivel de intensidad. Una mayor intensidad implica una mayor energía del impulso, lo que resulta en superficies más rugosas.

18. Explica qué sucede cuando se varía el tiempo de impulso en electroerosión manteniendo constantes los demás parámetros.

A) El arranque de material aumenta al aumentar el tiempo de impulso hasta alcanzar un máximo, a partir del cual comienza a disminuir.

B) Con tiempos de impulso cortos, los desgastes son grandes y disminuyen al aumentar el tiempo de impulso hasta llegar a valores muy pequeños.

C) Tanto el gap como la rugosidad aumentan al aumentar el tiempo de impulso.

19. Explica qué sucede cuando se aumenta el nivel de intensidad en electroerosión manteniendo constantes los demás parámetros.

A) El arranque de material y la rugosidad aumentan al aumentar el nivel de intensidad.

B) El desgaste volumétrico relativo disminuye.

20. Explica qué sucede cuando el tiempo de pausa es grande o pequeño en electroerosión manteniendo constantes los demás parámetros.

Con un tiempo de pausa grande, el arranque de material disminuye porque se producen menos impulsos por unidad de tiempo.

Un tiempo de pausa demasiado pequeño también reduce el volumen de arranque de material, ya que no hay suficiente tiempo para una limpieza adecuada del gap, lo que provoca cortocircuitos.

El gap y la rugosidad no varían porque la energía del impulso se mantiene constante.