> > > > >

Electrodos de grafito para electroerosión

 

El uso de grafito como electrodo para procesos de electroerosión tiene muchas ventajas que le han hecho convertirse en el material ideal para la electroerosión por inmersión, también llamada por penetración. Ha desplazado rápidamente al cobre electrolítico, hasta entonces el más empleado, por los siguientes motivos:

  • Es fácil de mecanizar.
  • Muy resistente al shock térmico
  • Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica (3 veces menor que el cobre), lo que garantiza la estabilidad de la geometría durante la electroerosión.
  • No se funde, con lo que se reduce la contaminación del aceite, pasa directamente del estado sólido al gaseoso a 3.400ºc.
  • Es capaz de transmitir mayores corrientes, por lo que pueden reducirse los tiempos de ciclo para mecanización por electroerosión.
  • El desgaste es menor a mayores corrientes.
  • Grafito de grano grueso (de unas 20micras) con baja densidad (1,76 g/cm3)
  • Grafito de grano fino (de unas 10micras) de alta densidad (1,82 g/cm3)
  • Grafito  de grano ultra-fino (4 micras) con densidades superiores a 1,86 g/cm3)
  • Densidad aparente. Por norma general, el desgaste se reduce y el acabado superficial mejora con una mayor densidad. Los grafitos de mayor densidad suelen ser utilizados en aquellas piezas donde la geometría es crítica. Sin embargo, la tasa de erosión del material es menor cuanto más denso sea el grafito del electrodo.
  • Tamaño medio de grano. Está inversamente relacionado con la densidad, ya que granos más finos permiten mayores densidades, ya que hay menos “vacíos” entre granos cuanto más pequeños sean estos. Por lo tanto, cuanto mayor sea el grano, menor será la densidad, y la tasa de erosión menor. El acabado superficial será peor, y los bloques que se pueden fabricar mayores, por lo que el coste de producción es mucho menor.
  • Resistividad eléctrica. La resistividad eléctrica tiene relación inversa con la conductividad térmica, disipando más calor cuanto menor sea la resistencia eléctrica, por tanto una menor resistividad del grafito posibilita trabajar a corrientes mayores, y por tanto a mayores tasas de erosión del material.
  • Resistencia a la flexión. A mayor resistencia a la flexión, más fácil es la mecanización del electrodo de grafito.
  • Dureza. Cuanto mayor sea la dureza, más difícil es su mecanización.

El grafito empleado para la electroerosión es de tipo isotrópico (idénticas características en cualquier eje) con un tamaño de grano que puede oscilar entre 1 y 20 micras. En la década de los años 70, las mejoras en el proceso de fabricación que consiguieron los fabricantes de grafito, junto al auge de la mecanización EDM con los nuevos equipos que incorporaban los generadores de corriente de alta eficiencia, hicieron del grafito el material de EDM de inmersión/penetración por excelencia.

Hay tres grandes tipos de grafito que podemos definir como:

El grafito de grano grueso, más económico, es utilizado para operaciones de desbaste mientras que el grafito de grano fino y ultra-fino es empleado en operaciones de acabado superficial y de precisión.

El único problema de este material es su tendencia a corrientes de descarga anormales, pero esto puede mitigarse aumentando el flujo de aceite dieléctrico en el interfaz pieza-electrodo, y bajando la corriente de descarga durante los ciclos de polaridad negativa.

Dado que el grafito es un material cerámico, es muy sensible a los golpes, por lo que debe ser transportado y manejado con cuidado, así como durante su mecanización.

COMPARANDO LOS TIPOS DE GRAFITO

No es aconsejable comparar los distintos tipos de grafito de grado EDM únicamente por sus propiedades físicas y eléctricas, sino que también es necesario comparar los resultados en producción real. Sin embargo los siguientes parámetros afectan al comportamiento del proceso en las distintas operaciones de electroerosión:

AJUSTES DEL GENERADOR DE CORRIENTE

El grafito de polaridad negativa puede erosionar más rápidamente que el de polaridad positiva, con una diferencia del 20% a cualquier nivel de corriente. Sin embargo, la polaridad positiva es mucho mejor durante el proceso de acabado superficial, entre un 10% y 50% para corrientes menores a 5 amperios. Para corrientes superiores a 25 amperios, en modo de desbaste, evita el riesgo de descargas anormales.

En la práctica, el operario empleará normalmente grafito de polaridad negativa cuando realiza el desbastado, excepto para los agujeros pasantes en donde la velocidad de erosión no es un factor determinante. Para el acabado superficial se empleará polaridad positiva o negativa en función de la estabilidad del proceso, que se obtendrá normalmente utilizando densidades de corriente más pequeñas en polaridad negativa (45 A/in2) que en polaridad positiva (60 A/in2).

En Brettis disponemos de la gama completa de suministros para la electroerosión, tanto de corte por hilo como por inmersión, consultenos!

Modificado por última vez en Miércoles, 23 Abril 2014 12:17

Artículos relacionados (por etiqueta)

Subir