Electroerosión vs fresado duro en moldes

El fresado duro es un proceso de mecanizado por arranque de viruta que utiliza herramientas de corte de alto rendimiento para trabajar materiales con una dureza elevada, generalmente aceros templados que superan los 50-60 HRC (escala de dureza Rockwell C). A diferencia del fresado convencional, este proceso requiere máquinas-herramienta de alta rigidez y sistemas de control dinámico.

Ventajas del fresado duro

• Velocidad de eliminación: Es significativamente más rápido que la electroerosión para el desbaste y el desbastado de cavidades abiertas.
• Versatilidad: Permite mecanizar una amplia gama de geometrías 3D complejas con una sola configuración.
• Acabado superficial: Con las estrategias de mecanizado de alta velocidad (HSM, High Speed Machining), se pueden obtener acabados que reducen o eliminan la necesidad de pulido manual posterior.

Limitaciones técnicas

El fresado duro se enfrenta a retos importantes cuando la geometría incluye esquinas internas muy cerradas o cavidades profundas con una alta relación longitud-diámetro (L:D), donde la vibración de la herramienta puede comprometer la precisión.

La electroerosión (EDM) es un proceso de fabricación no tradicional que elimina material mediante descargas eléctricas controladas entre un electrodo y la pieza de trabajo. Al ser un proceso sin contacto mecánico, no genera tensiones residuales ni deformaciones por fuerza de corte, lo que lo hace indispensable para geometrías que el fresado no puede alcanzar.

Tipos de electroerosión en moldes

1. Electroerosión por hilo: Utiliza un hilo metálico conductor que corta perfiles complejos con precisión micrométrica. Es ideal para matrices de estampación y punzones.
2. Electroerosión por penetración: Emplea un electrodo (generalmente de cobre o grafito) con la forma negativa de la cavidad que se desea obtener. Es el estándar para moldes de inyección con detalles internos profundos o esquinas vivas.

La elección entre ambos procesos suele basarse en los requisitos de diseño y la geometría de la pieza. La siguiente tabla resume las diferencias clave:

La fabricación de moldes debe cumplir con estrictos estándares de calidad. Las tolerancias dimensionales suelen regirse por la norma ISO 286, que define los grados de tolerancia (IT grades). Para moldes de alta precisión, se suelen exigir tolerancias de grado IT6 o IT7 (según la fuente Xometry, una tolerancia IT6 para 50-80 mm es de ±19 µm).

Además, la norma ISO 2768 se utiliza para establecer tolerancias generales en dimensiones lineales y angulares, facilitando la estandarización entre el diseño y la ejecución en taller. En el caso de la rugosidad superficial, la norma ISO 1302 es la referencia para especificar y medir la calidad del acabado (Ra).

Consideraciones legales y ambientales

Las empresas del sector deben cumplir con la Ley 7/2022 de residuos y suelos contaminados, especialmente en lo relativo a la gestión de los fluidos dieléctricos utilizados en las máquinas de electroerosión y los aceites de corte del fresado. Es vital implementar sistemas de filtrado y reciclaje para minimizar el impacto ambiental y evitar posibles sanciones administrativas.

Para una producción eficiente de moldes, la tendencia es combinar ambos procesos. El fresado duro se emplea para el desbaste masivo y el acabado de superficies accesibles, mientras que la electroerosión se reserva para los detalles finales, esquinas con radios muy pequeños y geometrías profundas donde la herramienta de fresado alcanzaría su límite de estabilidad. Empresas especializadas como Izadi Mecanizados aplican estas tecnologías de forma complementaria para garantizar la máxima precisión en componentes de grandes dimensiones y geometrías complejas.

• Normas de tolerancia ISO 286 y 2768 en mecanizado^[1]
• Portal oficial de normalización española UNE^[2]
• Guía técnica sobre procesos de mecanizado y EDM^[3]
• Clasificación Nacional de Actividades Económicas (CNAE)^[4]