Principios del corte de hilo por descarga eléctrica CNC: Explicado

El proceso de corte de hilo CNC por descarga eléctrica incluye principalmente las tres partes siguientes (como se muestra en la Figura a):

(1) Descarga pulsada entre el hilo del electrodo y la pieza.

(2) El hilo del electrodo se desplaza a lo largo de su dirección axial (dirección vertical o Z).

(3) La pieza realiza un movimiento CNC con respecto al alambre de electrodo en el plano X, Y.

I. Descarga de impulsos entre el alambre de electrodo y la pieza de trabajo durante el corte con alambre eléctrico de chispa

Durante el corte de hilo por chispa eléctrica, el hilo del electrodo se conecta al polo negativo de la fuente de alimentación de impulsos, y la pieza de trabajo se conecta al polo positivo. Entre los polos positivo y negativo se aplica una fuente de alimentación por impulsos.

Cuando llega un impulso, se genera una descarga de chispas entre el hilo del electrodo y la pieza. La temperatura en el centro del canal de descarga puede alcanzar instantáneamente más de 10.000°C, provocando la fusión del metal de la pieza e incluso la vaporización de una pequeña cantidad.

La alta temperatura también provoca la vaporización de parte del fluido de trabajo que se encuentra entre el hilo del electrodo y la pieza. Este fluido de trabajo vaporizado y el calor del vapor metálico se expanden instantáneamente y tienen características explosivas.

Esta expansión térmica y la microexplosión local lanzan al exterior el material fundido y vaporizado material metálicoEl material de la pieza de trabajo se corta por erosión eléctrica. Generalmente se cree que el espacio de descarga entre el alambre del electrodo y la pieza de trabajo es de aproximadamente 0,01 mm. Si el voltaje del pulso es alto, la brecha de descarga será mayor.

Para que el mecanizado por chispa eléctrica se desarrolle sin problemas, es necesario crear las condiciones que garanticen que cada impulso produzca una descarga de chispa, y no una descarga de arco, entre el hilo del electrodo y la pieza.

En primer lugar, debe haber un intervalo de tiempo suficiente entre dos impulsos para permitir que el medio en el hueco de descarga se desionice, es decir, para hacer que las partículas cargadas en el canal de descarga se recombinen en partículas neutras, restaurar la fuerza aislante del medio en el hueco en este punto de descarga, y evitar la descarga continua en el mismo punto que conduce a la descarga del arco. El intervalo general entre impulsos debe ser superior a cuatro veces la anchura del impulso.

Para garantizar que el alambre del electrodo no se queme durante la descarga de chispas, debe inyectarse una gran cantidad de fluido de trabajo en el hueco de descarga para que el alambre del electrodo pueda enfriarse completamente. Al mismo tiempo, el alambre del electrodo debe moverse rápidamente en la dirección axial para evitar quemarse por la descarga continua de chispas en una posición local.

La velocidad del hilo de electrodo es de aproximadamente 7~10m/s. El alambre de electrodo en movimiento de alta velocidad es beneficioso para traer constantemente nuevo fluido de trabajo en la brecha de descarga y para eliminar los productos de erosión eléctrica de la brecha.

Durante el corte del hilo de chispa eléctrica, para obtener una buena rugosidad superficial y alta precisión dimensional, y para garantizar que el alambre de electrodo no se queme, deben seleccionarse los parámetros de impulso adecuados, y la descarga entre la pieza y el alambre de molibdeno debe ser una descarga de chispa, no una descarga de arco.

II. Movimiento de avance del hilo en el corte de hilo por descarga eléctrica

Para evitar que las descargas de chispas quemen el hilo del electrodo en el mismo punto, lo que puede afectar a la calidad y la eficacia del proceso, el hilo del electrodo se desplaza a lo largo del eje durante el proceso de corte.

El principio de la alimentación de alambre se ilustra en la figura b. El alambre de molibdeno se enrolla ordenadamente en el tambor de almacenamiento de alambre, formando un bucle cerrado. Cuando el motor de alimentación de alambre acciona el tambor de almacenamiento de alambre para que gire, el alambre de molibdeno se desplaza a lo largo del eje a través de la rueda guía de alambre.

III. Movimiento de la mesa de trabajo en coordenadas X, Y

La pieza de trabajo se monta en la mesa de trabajo de coordenadas X, Y de las capas superior e inferior, cada una accionada por un motor paso a paso para el movimiento de control numérico. La trayectoria de movimiento de la pieza de trabajo en relación con el hilo de electrodo se determina mediante programación de corte por hilo.