Electroerosion 2.pdf
Transcript of Electroerosion 2.pdf
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
1/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (1)
INTRODUCCIÓN
A LA
ELECTROEROSIÓN
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
2/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (2)
electrodo (+)
pieza (-)
PROCESO DE ELECTROEROSION
LaLa ElectroerosiónElectroerosión es un método dees un método de arranque de materialarranque de material que seque se
realiza por medio derealiza por medio de descargas eléctricas controladasdescargas eléctricas controladas que saltan,que saltan,
en unen un medio dieléctricomedio dieléctrico,, entreentre un electrodo y una piezaun electrodo y una pieza..
DieléctricoDieléctrico
ElectrodoElectrodo
PiezaPieza
DescargasDescargas
ProcesoProceso
ResiduosResiduos
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
3/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (3)
ELECTROEROSION POR HILO WEDM
Hilo de
electroerosión
Generador
Pieza
Flujo de agua
desionizada
Flujo de aguadesionizada
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
4/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (4)
““SOBRE LA INVERSION DEL EFECTO DE LASSOBRE LA INVERSION DEL EFECTO DE LAS
DESCARGAS ELECTRICAS DESCARGAS ELECTRICAS ” ES EL PRIMER” ES EL PRIMER
ARTICULO TECNICO SOBRE LA ELECTROEROSIONARTICULO TECNICO SOBRE LA ELECTROEROSION
PUBLICADO EL 23 ABRIL DE 1943PUBLICADO EL 23 ABRIL DE 1943 POR B.N.POR B.N.
ZOLOTYKHZOLOTYKH SOBRE SUS TRABAJOS EN EL EQUIPOSOBRE SUS TRABAJOS EN EL EQUIPO
DEDE B.R.B.R. Y Y N.I.N.I. LAZARENKOLAZARENKO
APLICACION INDUSTRIAL HACIA 1956.APLICACION INDUSTRIAL HACIA 1956.
ELECTROEROSION POR HILO DESARROLLADAELECTROEROSION POR HILO DESARROLLADA
HACIA 1969 POR EL EQUIPO DEHACIA 1969 POR EL EQUIPO DE B. SCHUMACHERB. SCHUMACHER
HISTORIA DE LA ELECTROEROSION (I)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
5/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (5)
GENERADORES TRANSISTORIZADOS HACIA 1964GENERADORES TRANSISTORIZADOS HACIA 1964
APLICACION DEAPLICACION DE CNC'SCNC'S PARA ELECTROEROSION PORPARA ELECTROEROSION POR
PENETRACION HACIA 1981PENETRACION HACIA 1981
MAQUINAS DE ELECTROEROSION POR HILO A CUATROMAQUINAS DE ELECTROEROSION POR HILO A CUATRO
EJES DESDE 1978EJES DESDE 1978
SISTEMAS DE ENHEBRADORES AUTOMATICOS PARASISTEMAS DE ENHEBRADORES AUTOMATICOS PARA
MAQUINAS DE HILO DESDE 1985MAQUINAS DE HILO DESDE 1985
HISTORIA DE LA ELECTROEROSION (II)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
6/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (6)
PRIMERA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN FABRICADA EN ESPAÑA
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
7/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (7)
PROCESO DE LA DESCARGA
pieza (-)
electrodo (+)
electrodo (+)
pieza (-)
Al estar ambos electrodos en un medio dieléctrico oaislante la tensión que se aplique a ambos ha deser suficiente como para llegar a crear un campoeléctrico mayor que la rigidez dieléctrica del líquido.
Bajo la acción de este campo eléctrico, iones
libres positivos y electrones se encontraránacelerados creando un canal de descarga que sevuelve conductor, y es precisamente en estepunto donde salta la chispa. Ello provocacolisiones entre los iones (+) y los electrones (-).Se forma entonces un canal de plasma.
El mecanizado por electroerosión se efectúa portanto mediante el salto de chispas eléctricas entredos electrodos sometidos a una determinadatensión eléctrica y sumergidos ambos en un
líquido aislante (líquido dieléctrico).
electrodo (+)
pieza (-)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
8/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (8)
PROCESO DE LA DESCARGA
electrodo (+)
pieza (-)
electrodo (+)
pieza (-)
Bajo el efecto de los choques se crean altas temperaturas enambos polos y alrededor del canal de plasma se forma unabola de gas que empieza a crecer. Por otro lado las altastemperaturas que se han dado en los dos polos, vanfundiendo y vaporizando parte del material de la pieza,mientras que el electrodo apenas si se desgasta muyligeramente.
electrodo (+)
pieza (-)
En esta situación (bola de gas grande y material fundido enambos polos), se corta la corriente eléctrica. El canal de
plasma se derrumba y la chispa desaparece. El líquidodieléctrico entonces rompe la bola de gas haciéndolaimplosionar (explotar hacia adentro).
Ello hace que se creen fuerzas que hacen salir elmaterial fundido formando dos cráteres en lassuperficies. El material fundido se solidifica y esarrastrado en forma de bolas por el líquido dieléctrico,constituyendo lo que se puede llamar "viruta delproceso de electroerosión".
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
9/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (9)
CRATERES PRODUCIDOS POR LA DESCARGA
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
10/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (10)
CRATERES PRODUCIDOS POR LA DESCARGA
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
11/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (11)
SUPERFICIE EROSIONADA (I)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
12/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (12)
SUPERFICIE EROSIONADA (II)
0 µm
20 µm 50 µm
50 µm
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
13/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (13)
RESIDUOS DE LA EROSION
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
14/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (14)
GENERACIÓN DE IMPULSOS DE DESCARGA I
tf to
if
tp
td
ti
td
Uf
U0
tf to
if
tp
td
ti
td
Uf
U0Tensión del
impulso
Intensidad dela descarga
Tiempo
Tiempo
tp: periodo
Uo:
Tensión en vacío
ti: tiempo de impulso
tf: tiempo de descargatd: tiempo de ionización
to: tiempo de pausa
Uf: Tensión de descarga
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
15/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (15)
GENERACIÓN DE IMPULSOS DE DESCARGA II
G
R Electrodo
C
Pieza
G
R Electrodo
C
Pieza
U
It
t
U
It
t
Generadores de relajación: Generador Lazarenko
G
R
C
Electrodo
Pieza
G
R
C
Electrodo
Pieza
GENERACIÓN DE IMPULSOS DE DESCARGA II
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
16/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (16)
G
R Electrodo
C
Pieza
L
G
R Electrodo
C
Pieza
L
U
I
t
t
U
I
t
t
G
R Electrodo
C
Pieza
L
D
G
R Electrodo
C
Pieza
L
D
Generadores de relajación: Generador Lazarenko
U
It
t
U
It
t
Circuito para aumentar frecuencias
GENERACIÓN DE IMPULSOS DE DESCARGA III
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
17/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (17)
Generadores de relajación: Generador Lazarenko
Ventajas:
•Simplicidad
Inconvenientes:• Circuito oscilante• Inversión de la polaridad. Limitación de los materiales de loselectrodos.• Elevado desgaste de los electrodos.
Uso actual:
•Superacabado•Micromecanizados (bajas energías y altasfrecuencias)
GENERACIÓN DE IMPULSOS DE DESCARGA IV
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
18/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (18)
t
t
U
I ti tp
to t’ot
t
U
I ti tp
to t’o
Generadores de transitorizados
Pieza
ElectrodoGENERADOR220 V
Presentado en Paris en 1959
t
t
U
I ti tp
to t
t
U
I ti tp
to
t
t
U
to
ti
tp
I
t’ot
t
U
to
ti
tp
I
t’o
GENERACIÓN DE IMPULSOS DE DESCARGA V
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
19/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (19)
APLICACION DE LA ELECTROEROSION
• MATERIALES CONDUCTORES DE LA ELECTRICIDAD
• INDEPENDENCIA DE LAS CARACTERISTICAS MECANICAS
DEL MATERIAL
• GRANDES POSIBILIDADES PARA MECANIZAR LOS
"MATERIALES EXOTICOS“
• POSIBILIDAD DE MECANIZAR UN GRAN ABANICO DE
ESPESORES
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
20/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (20)
ELECTROEROSION POR PENETRACION
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
21/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (21)
ELECTROEROSION POR HILO
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
22/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (22)
VENTAJAS DE LA ELECTROEROSION
Cotas de la pieza nº 100
MECANIZADO CONVENCIONAL
Cotas de la pieza nº 1000
1.- No hay desviación de medidas
MECANIZADO CON EDM
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
23/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (23)
VENTAJAS DE LA ELECTROEROSION
2.- Ausencia de esfuerzos de mecanizado Amarre sencillo
3.- Fácil mecanizado de materiales duros
MECANIZADO CONVENCIONAL MECANIZADO CON EDM
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
24/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (24)
VENTAJAS DE LA ELECTROEROSION
4.- Mecanizado fácil de orificios cuadrados
MECANIZADO CONVENCIONAL MECANIZADO CON EDM
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
25/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (25)
MECANIZADO CONVENCIONALMECANIZADO CON EDM
Programación del perfil 15’
Taladrado previo 5’
Mecanizado de desbaste y 2acabados: 1 h 45’
Mecanizado del cuello: 10’
Tiempo de mecanizado: 2hTiempo de preparación: 15’
Tiempo total: 2 h 30’
1
2
3
4
Fresado de 2 caras.Desbaste y acabado: 12’
Desbaste del perfilexterior: 15’
Acabado del perfilexterior: 10’
Taladrado: 3’ Desbaste a Ø72: 5’ Fresado de la ranura: 14’
Fresado de semiacabadoa Ø73,5 del agujero de
Ø74: 5’
Fresado de acabadoa Ø74 : 5’
Ranurado nervaduras(“chaveteros”): 20’
Fresado de ranura de3 mm : 15’
Acabado a espesor25 mm : 3’
Eliminar rebabas de lasaristas: 4’
Tiempo de mecanizado: 1 h 51’Tiempo de preparación: 4h
Tiempo total: 5 h 51’
1 23
4 5 6
7 8 9
10 11 12
VENTAJAS DE LA ELECTROEROSION
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
26/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (26)
CAMPOS DE APLICACION (I)
• MOLDES DE PLASTICO
– De precisión y alto volumen (mecheros,nebulizadores, móviles…)
• MATRICES DE CORTE• HILERAS DE EXTRUSION
• ESTAMPAS DE FORJA
• HERRAMIENTAS
• MATRICES DE SINTERIZACION• APLICACIONES ESPECIALES
– Aplicaciones de producción
– Aviación
– Nuclear
– Etc.
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
27/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (27)
ColumnaColumna
CabezalCabezal
PortaelectrodosPortaelectrodos
Mesa de FijaciónMesa de Fijaciónde Piezade Pieza
Tanque de TrabajoTanque de Trabajo
WW VV
UUZZ
EE
CC
A
B
XX
Y Y
BancadaBancada
ARQUITECTURA DE LA MÁQUINA DE
ELECTROEROSION POR PENETRACIÓN
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
28/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (28)
ARQUITECTURA DE LA MÁQUINA DE
ELECTROEROSION POR HILO (I)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
29/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (29)
ARQUITECTURA DE LA MÁQUINA DE
ELECTROEROSION POR HILO (II)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
30/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (30)
ARQUITECTURA DE LA MÁQUINA DE
ELECTROEROSION POR HILO (II)
Y+
X+
Recorridos de mesa
X 350 mmY 250 mmZ 200 mm
Tamaño máximo de piezaX 780 mmY 650 mm
Z 200 mm
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
31/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (31)
ARQUITECTURA DE LA MÁQUINA DE
ELECTROEROSION POR HILO (III)
ManómetrosBobina de hilo
Hilo
TENSOR
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
32/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (32)
ARQUITECTURA DE LA MÁQUINA DE
ELECTROEROSION POR HILO (IV)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
33/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (33)
FUNDAMENTOS DE LA EROSION POR HILO (I)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
34/68
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
35/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (35)
FUNDAMENTOS DE LA EROSION POR HILO (III)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
36/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (36)
FUNDAMENTOS DE LA EROSION POR HILO (IV)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
37/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (37)
FUNDAMENTOS DE LA EROSION POR HILO (V)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
38/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (38)
FUNDAMENTOS DE LA EROSION POR HILO (VI)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
39/68
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
40/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (40)
FUNDAMENTOS DE LA EROSION POR HILO (VIII)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
41/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (41)
Mecanizado en electroerosión por hilo:Desbaste y repasos
Cota final D + 3A
Cota final D + 2A
Cota final D + 1A
Cota final D
Comp D
CompD+1AComp
D+2A
DESBASTE1er REPASO2º REPASO3er REPASO
CompD+3A
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
42/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (42)
Mecanizado en electroerosión por hilo: tabla de tecnologías
10 Hilo de latón CuZn 37
Pieza de acero St
Espesor =
Presión del chorro de agua =11 bar
RepasosDesbaste
321
21232430VDIRUGOSIDAD
9,2VmVELOCIDAD
1101008055VmTENSION0,250,250,255 AmINTENSIDAD
0001CRRCORR. ESQUINAS
OFFOFFOFFOFFINVINVERS
OFFOFFOFFOFF ACA ACABADO
6668VhVELOCIDAD HILO
20202016ThTENSIÓN HILO
55531dLIMPIEZA
35304030GAPSERVO
160160160130VTENSION
4454t0PAUSA
13610PPOTENCIA
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
43/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (43)
Problemas en el mecanizado cuello
Mecanizado en electroerosión por hilo:
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
44/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (44)
Mecanizado en electroerosión por hilo:Problemas en el mecanizado
Cuello
Pto.Enhebrado
DESBASTE 1er. acabado
2º. acabado Corte del cuello
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
45/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (45)
Problemas en el mecanizado rebaba por compensación del
radio del hilo
Hilo
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
46/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (46)
PROGNAME MUP8/*Los comentarios van entre barra asterisco*/LOAD TECH ONA:s_Al25LT.tec/*Carga la tabla de tecnología*/
ABS /*coordenadas absolutas*/METR
OFFSET 22 /*Carga el punto de decalage (ceropieza) nº 22*/TRAV X0 Y0 U0 V0 Z0 /*Movimiento en rápido alcero pieza*/COOR X0 Y0 U0 V0 Z0 /*Establecimiento decoordenadas*/TRAV X5. Y0 /*Movimiento en rápido a X=5mm */TECH THICK 60. CRIT 0 /*Establece el criterio 0
desbaste dentro de la tabla de tecnología*/COMP RIGHT /*Compensación del hilo a derechas*/COMP 0INTL X-5. Y0 /*Interpolación lineal al punto X-5 Y0*/INTL Y3.INTC+ X-6.5 Y4.5 CX-1.5 CY0/*Interpolación circular al punto X-6.5 Y4.5 con radio
en X-1.5 Y0*/INTL X-15.417………..………..INTL X5.COMP OFFEND
Mecanizado en electroerosión por hilo: Programa CN
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
47/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (47)
Ejemplo de pieza con varios amarres
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
48/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (48)
Ejemplo de pieza con varios amarres
AMARRE 2
AMARRE 1
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
49/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (49)
Ejemplo de pieza con varios amarres
AMARRE 3
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
50/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (50)
Ejemplo de pieza con varios amarres
AMARRE 4
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
51/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (51)
CAMPOS DE APLICACION (II)
400 matrices corte /embutici400 matrices corte /embuticióónn 350 moldes350 moldes
30 estampas forja30 estampas forja 30 hileras de extrusi30 hileras de extrusióónn
cada 3 (2,5) años RESTYLINGcada 3 (2,5) años RESTYLING cada 7 (5) años modificación profundacada 7 (5) años modificación profunda
cada 14 (10) años nuevo modelocada 14 (10) años nuevo modelo
UTILLAJEUTILLAJE
REDISEÑOREDISEÑO
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
52/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (52)
CAMPOS DE APLICACION (III)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
53/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (53)
CAMPOS DE APLICACION (IV)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
54/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (54)
CAMPOS DE APLICACION (V)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
55/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (55)
CAMPOS DE APLICACION (VI)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
56/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (56)
CAMPOS DE APLICACION (VII)
CAMPOS DE APLICACION (VIII)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
57/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (57)
CAMPOS DE APLICACION (VIII)
CAMPOS DE APLICACION (IX)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
58/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (58)
CAMPOS DE APLICACION (IX)
CAMPOS DE APLICACION (X)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
59/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (59)
CAMPOS DE APLICACION (X)
CAMPOS DE APLICACION (XI)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
60/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (60)
CAMPOS DE APLICACION (XI)
CAMPOS DE APLICACION (XII)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
61/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (61)
CAMPOS DE APLICACION (XII)
CAMPOS DE APLICACION (XIII)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
62/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (62)
CAMPOS DE APLICACION (XIII)
CAMPOS DE APLICACION (XIV)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
63/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (63)
CAMPOS DE APLICACION (XIV)
CAMPOS DE APLICACION (XV)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
64/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (64)
CAMPOS DE APLICACION (XV)
CAMPOS DE APLICACION (XVI)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
65/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (65)
( )
CAMPOS DE APLICACION (XVII)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
66/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (66)
CAMPOS DE APLICACION (XVII)
CAMPOS DE APLICACION (XVIII)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
67/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (67)
CAMPOS DE APLICACION (XVIII)
CAMPOS DE APLICACION (XIX)
-
8/20/2019 Electroerosion 2.pdf
68/68
Laboratorio de control y sistemas de fabricación (68)
( )