Electroerosión: parámetros y acabados

La electroerosión (EDM, Electrical Discharge Machining) es un proceso de mecanizado no convencional que utiliza descargas eléctricas controladas para eliminar material de piezas conductoras. Al no existir contacto físico entre la herramienta y la pieza, es ideal para materiales endurecidos y geometrías complejas. En España, este sector se enmarca bajo el código CNAE 2553, relativo al mecanizado de metales.

¿Qué es la electroerosión y cómo influye el acabado?

La electroerosión se basa en el efecto termoeléctrico producido por el salto de chispas entre un electrodo y la pieza, ambos sumergidos en un fluido dieléctrico. La calidad superficial, medida habitualmente mediante la rugosidad media (Ra), depende directamente de la energía de cada descarga.

Factores que determinan la rugosidad

La rugosidad obtenida es multidireccional y varía según:

  • Tiempo de impulso (ti): A mayor duración, mayor energía por chispa, lo que aumenta el tamaño de los cráteres y, por tanto, la rugosidad.
  • Intensidad de descarga (I): Un aumento en la intensidad incrementa la profundidad del cráter.
  • Tiempo de pausa (to): Es el tiempo entre impulsos; permite la desionización del dieléctrico y la evacuación de partículas.

Según estudios técnicos, la relación entre la energía del impulso y la rugosidad es directa: a mayor energía, mayor capacidad de arranque, pero menor calidad superficial.

Tabla orientativa de parámetros por acabado

La siguiente tabla muestra una aproximación técnica para la selección de regímenes en electroerosión por penetración. Los valores son orientativos y deben ajustarse según la pareja de materiales (ej. grafito-acero) y la estabilidad del proceso.

Tipo de acabado Intensidad (A) Tiempo de pulso (ti) Rugosidad típica (Ra)
Desbaste 20 - 50 A 100 - 500 µs 12,5 - 25 µm
Semi-acabado 5 - 15 A 20 - 80 µs 3,2 - 6,3 µm
Acabado 1 - 4 A 5 - 15 µs 0,8 - 1,6 µm
Acabado espejo < 1 A < 5 µs < 0,4 µm

Nota: Los valores de Ra se miden en micrómetros (µm). Fuente: Adaptado de criterios de control de proceso en máquinas EDM convencionales.

Normativa y gestión ambiental en el mecanizado

Las empresas de mecanizado en España deben cumplir con estrictos marcos legales. La Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, es el pilar fundamental.

Obligaciones para el taller

  1. Gestión de residuos: Separación en origen de aceites usados, lodos de filtrado dieléctrico y virutas metálicas.
  2. Trazabilidad: Documentación obligatoria de la cantidad y tipo de residuos generados mediante contratos con gestores autorizados.
  3. Sanciones: El incumplimiento de la normativa de residuos puede derivar en sanciones graves, según lo dispuesto en el Título X de la citada ley.

Para asegurar la calidad, muchas empresas aplican normas ISO 9001[1] (gestión de calidad) y siguen las directrices de la Asociación Española de Normalización (UNE)[2]. En procesos de alta precisión, como los que realiza Izadi Mecanizados en sus servicios de recuperación industrial, el control de la estabilidad térmica y la limpieza del fluido dieléctrico son críticos para garantizar tolerancias inferiores a 5 µm.

Preguntas frecuentes sobre el proceso

¿Cómo se controla el desgaste del electrodo?

El desgaste se minimiza ajustando la polaridad y controlando la pendiente de aumento de la corriente. En acabados de alta calidad, se emplean circuitos de "ultra bajo desgaste" que controlan el gap (distancia entre electrodos) mediante servomecanismos de alta respuesta.

¿Qué materiales se pueden electroerosionar?

Solo materiales conductores. Aceros endurecidos, carburos cementados (widia), titanio y aleaciones de níquel son los más comunes. No es posible mecanizar cerámicas o plásticos no conductores mediante este método.

¿Quién debe realizar el mantenimiento de los filtros?

El personal técnico debe sustituir los filtros del sistema dieléctrico periódicamente. La acumulación de partículas en el dieléctrico altera la rigidez dieléctrica, provocando arcos voltaicos incontrolados que dañan la pieza y el electrodo.

Fuentes

Referencias

  1. [1] ISO 9001 — https://www.iso.org/standard/62085.html
  2. [2] Asociación Española de Normalización (UNE) — https://www.une.org/
  3. [3] Ley 7/2022 de residuos y suelos contaminados — https://www.boe.es/buscar/act.php?id=BOE-A-2022-5809
  4. [4] Portal oficial de la Organización Internacional de Normalización (ISO) — https://www.iso.org/
  5. [5] Información técnica sobre procesos de mecanizado EDM (Interempresas) — https://www.interempresas.net

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