4.1.- Definición
4.2.-
Influencia de la contaminación del gap en el proceso de Electroerosión
4.3.- Formas de limpieza
4.3.1.- Limpieza por presión
4.3.2.- Limpieza por aspiración
4.3.3.- Limpieza por lanza lateral
4.3.4.- Limpieza por remoción
4.3.5.- Limpieza por temporizador
4.3.6.- Limpieza con presión intermitente
La limpieza consiste en la circulación del líquido dieléctrico (aceite o petroleo) por el GAP y es muy importante de cara al rendimiento del proceso de mecanizado. Si es buena, se obtiene poco desgaste del electrodo y buena velocidad de arranque del material. Su misión es la evacuación de impurezas generadas en la erosión, tales como:
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Gases que provienen de la disociación del dieléctrico.
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Partículas de carbón que provienen del cracking del dieléctrico.
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Partículas procedentes de la erosión del electrodo y la pieza.
4.2.- Influencia de la contaminación del gap en el proceso de Electroerosión
Interesa un dieléctrico un poco polucionado para reducir su resistencia al paso de corriente eléctrica y así reducir el tiempo de retraso td. Además, ayuda a la buena regulación porque provoca un GAP más grande. Sin embargo, si está muy polucionado se pierde rendimiento debido a la excesiva cantidad de gases (ramifican el canal de descarga), a las descargas entre electrodos y partículas erosionadas y a la aparición de arcos voltaicos y cortocircuitos que dañan electrodo y pieza.
Por todo esto se debe eliminar este exceso de impurezas del gap mediante la limpieza, esto es, mediante la circulación del líquido dieléctrico a través de él. Sin embargo esta no debe ser excesiva ya que para obtener un buen rendimiento es preciso que el GAP se halle algo contaminado.
Podemos encontrar los siguientes procedimientos:
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Limpieza por presión
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Limpieza por aspiración
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Limpieza por lanza lateral
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Limpieza por remoción
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Limpieza por temporizador
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Limpieza con presión intermitente
Consiste en introducir en el GAP el dieléctrico bien a través de la pieza o del electrodo.
En el caso de limpieza por presión a través de la pieza (Fig. 4.1), esta se coloca sobre un vaso soporte lleno de dieléctrico conectado mediante un tubo al mando de presión, el líquido entra a presión en el gap por medio de un taladro practicado en la pieza; este taladro debe ser efectuado con anterioridad al temple en el caso de que la pieza sea de acero templado.
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Fig. 4.1 Limpieza por presión a través de la pieza |
En el caso de limpieza por presión a través del electrodo el líquido es inyectado en este de dos formas, bien directamente a través del electrodo (Fig. 4.2), o por medio de un tubo de cobre o acero porta-electrodos.
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Fig. 4.2 Limpieza por presión a través del electrodo |
La limpieza por presión da como resultado agujeros ligeramente cónicos (Fig. 4.3 y 4.4) cuando se realizan agujeros con un electrodo de sección constante. Esta conicidad es debida a un efecto de Electroerosión que se puede llamar secundaria, en el entrehierro o gap lateral. Esta erosión es debida a que el paso de partículas por el gap lateral provoca descargas laterales, esto constituye una perdida de rendimiento ya que estas descargas deberían producirse frontalmente.
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| Fig. 4.3
Conicidad creada en el caso de limpieza por presión a través de la pieza |
Fig. 4.4
Conicidad creada en el caso de limpieza por presión a través del electrodo |
Este método de limpieza se utiliza en el mecanizado de matrices para troqueles en las cuales se busca intencionadamente una cierta conicidad. La matriz se ha de disponer para erosionar en sentido inverso al de su montaje en el troquel para obtener la conicidad en el sentido correcto.
En el caso de limpieza por presión a través del electrodo se va formando un cilindro que es parte de la pieza que se está erosionando. Si el agujero es pasante, cuando el electrodo llega al final, dicho cilindro se mueve tocando las paredes del electrodo produciendo un cortocircuito permanente. Por ello se ha de parar el proceso para arrancar el cilindro y después continuarlo.
4.3.2.- Limpieza por aspiración
Consiste en succionar dieléctrico desde la cuba de mecanizado, bien a través de la pieza por el vaso soporte, o bien a través del electrodo (Fig. 4.5 y 4.6). Este procedimiento de limpieza suele dar mejores resultados en cuanto a la velocidad de arranque si la aspiración se realiza por el electrodo.
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| Fig. 4.5
Limpieza por aspiración a través de la pieza |
Fig. 4.6
Limpieza por aspiración a través del electrodo |
Esta técnica de limpieza por aspiración, bien a través de la pieza, bien a través del electrodo, permite evitar la erosión lateral secundaria, no formándose por tanto la conicidad que ocurre en el método de presión. En el caso de limpieza a través del electrodo esta conicidad se forma en el cilindro interior (Fig. 4.7).
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| Fig. 4.7 Conicidad
en el cilindro interior creada en el caso de limpieza por aspiración a través del electrodo |
La depresión de la aspiración no puede llegar a valores altos como en la presión, solamente a unos 0,8 Kg/cm2, lo cual a veces no da buen rendimiento.
4.3.3.- Limpieza por lanza lateral
Este método de limpieza se usa en algunos casos en los que no se pueden realizar orificios, ni en la pieza, ni en el electrodo, por los cuales se pueda introducir el líquido dieléctrico hasta el gap. Es el caso de útiles de prensa para forjar, medallas, cubiertos, etc. (Fig. 4.8), y en el caso de ranuras profundas y estrechas muy empleadas en la industria del plástico y juguetería (Fig. 4.9, 4.10 y 4.11).
 Fig. 4.8 Limpieza por lanza lateral |
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| Fig. 4.9 Dirección del líquido dieléctrico |
La lanza (dieléctrico a fuerte presión) ha de dirigirse con un ángulo determinado, tomando las precauciones siguientes:
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El ángulo de entrada de la lanza ha de coincidir lo más posible con la entrada del gap lateral. Si no ocurre así (Fig. 4.8) se forman turbulencias a la entrada del gap, entrando muy poca cantidad de dieléctrico en él, no desarrollándose una limpieza eficaz. Si el ángulo es el adecuado, la cantidad de dieléctrico que entra en el gap será máxima.
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La dirección de la lanza es muy importante en el caso de ranuras estrechas y profundas (Fig. 4.9). El dieléctrico debe mojar bien toda la superficie, por lo que, si la dirección no es la buena, además de no entrar el dieléctrico en el gap, y dado el poco espesor del electrodo, este puede llegar a flexar, corriendo el riesgo de producirse continuas vibraciones y gran número de cortocircuitos.
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En el caso de ranuras profundas y en todos los casos, el líquido debe introducirse por la cara mayor, y lo más repartido posible por dicha cara, con el fin de mojar toda la superficie y llegar más fácilmente hasta el fondo.
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Nunca debe introducirse el líquido dieléctrico por dos lados opuestos (Fig. 4.11), ya que entonces ambas corrientes de dieléctrico quedarían anuladas.
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Este método de limpieza debe utilizarse siempre combinado con el temporizador, de forma que se eleve el electrodo temporalmente, dando entrada a líquido dieléctrico limpio en el gap.
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| Fig. 4.10
Mecanizado de una ranura estrecha |
Fig. 4.11
Mecanizado de una ranura estrecha en malas condiciones |
Es una forma de limpieza que no utiliza ni el sistema de presión ni el de aspiración, de esta forma no hay que practicar agujeros ni en el electrodo ni en la pieza. En principio la pieza se halla inmersa en la cuba de mecanizado llena de dieléctrico. Durante un tiempo dado se verifica el proceso de electroerosión contaminándose el dieléctrico. Al subir el electrodo (Fig. 4.12a) el volumen del gap aumenta, creándose un vacío que se rellena con dieléctrico limpio, que se mezcla con el contaminado del interior del gap. Al bajar de nuevo el electrodo (Fig. 4.12b) disminuye el volumen del gap, obligando a salir al exterior la mayor parte del líquido, que arrastra las partículas contaminantes.
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| Fig. 4.12 Limpieza por remoción |
Esta forma de limpieza se utiliza en el mecanizado de agujeros profundos permitiendo la erosión sin circulación forzada de dieléctrico. Si durante la salida del dieléctrico por el gap no hay tensión entre electrodos no se formarán conicidades laterales.
4.3.5.- Limpieza por temporizador
El temporizador es un dispositivo que controla el tiempo de erosión, con objeto de retirar brevemente el electrodo del lugar de trabajo, aumentar el volumen del gap, y poder retirar así más facilmente los residuos de la erosión. Se puede controlar el tiempo de trabajo (entre 0,04 y 10 segundos) en que se está produciendo la erosión, así como el tiempo sin trabajar (también entre 0,04 y 10 segundos) en el que el electrodo se halla retirado mientras el dieléctrico penetra en el gap por el sistema de presión, aspiración o lanza desalojando los residuos de la erosión (Fig. 4.13).
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| Fig. 4.13 Elevación periódica del electrodo (Temporizador) |
El ajuste de ambos tiempos depende del trabajo a realizar, pero generalmente el tiempo de trabajo debe ser lo más largo posible y el de pausa lo menor posible.
4.3.6.- Limpieza con presión intermitente
Consiste en una alimentación no continua del fluido dieléctrico hacia el gap, con ello se obtienen desgastes menores en zonas críticas como son las salidas y entradas del dieléctrico en orificios y en los cambios bruscos de succión. En las figuras 4.14 y 4.15 podemos ver que el desgaste es más fuerte en la zona M del canal de limpieza con presión continua que con presión intermitente.
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| Fig. 4.14 Limpieza con presión continua | Fig. 4.15 Limpieza con presión intermitente |
Este hecho se explica porque para cierto grado de impureza del líquido el desgaste es más regular y débil. Por ello lo que se hace es renovar el líquido del gap periódicamente. La presión intermitente puede evitar un segundo electrodo de desbaste.