Electroerosioa: prozesuak, materialak eta aplikazioak

Electroerosioa

Electroerosioa ebaketa-txirbil bidezko mekanizazio prozesua da, non elektrodo baten (normalean grafitozkoa, ebaketa-tresna gisa) eta lan-piezaren artean kontrolatutako txinpartak sortzen diren, fluido dielektriko baten presentzian. Txinpartak pultsu-sorgailu elektrikoek sortzen dituzte. Elektrodoa eta lan-pieza elektrizitatea ondo eroaten duten materialez egin behar dira.

Elektrodoen materialen propietateak

• Higadurarekiko erresistentzia
• Urtze-puntu altua
• Eroankortasun termiko ona
• Erraz mekanizagarriak izan behar dira
• Hedapen-koefiziente txikiena posible
• Pisu espezifiko baxua
• Egonkortasun dimentsionala

Material metalikoak

• Kobre elektrolitikoa edo beruna duena
• Kuprotungstenoak
• Aluminioa eta aleazioak
• Latoia
• Altzairua
• Kuprografitoak

Material ez-metalikoak

• Grafitoa (gehien erabiltzen dena, eroankortasunagatik eta erresistentzia kimikoagatik)

Likido dielektrikoa

Likido dielektrikoak hainbat funtzio betetzen ditu:

• Deskarga puntu batean kontzentratzea, erosio-gaitasun askoz handiagoa lortuz gas edo airea balego baino
• Elektrodoen arteko gap-aren espazioa kontrolatzea
• Bi elektrodoen artean isolatzaile gisa jardutea
• Lan-eremutik erosionatutako partikulak arrastatzea
• Elektrodoa eta lan-pieza hoztea, deskargen efektu termikoagatik beroak izaten baitira mekanizazioan zehar

Dielektrikoaren ezaugarriak

• Dielektriko-zurruntasun nahikoa
• Biskositate eta gainazal-tentsio baxua
• Kimikoki neutroa, elektrodoa eta pieza ez erasateko
• Lurruntasun baxua, galerak saihesteko
• Inflamazio-puntu altua, sute-arriskua saihesteko
• Lurrun kaltegarririk ez askatzea, ez usain desatseginik, ez azaleko irritaziorik eragitea
• Gainazal erosionatuak hozteko ezaugarri termikoak
• Lohi-sorrera minimoa (cracking-aren hondakinak)
• Mekanizazio-baldintzetan propietateak mantentzea
• Prezio ez-gehiegizkoa eta merkatuan erraz eskuratzea

Erabiltzen diren dielektriko motak

Olio mineralak, petrolioa eta ur desionizatua.

Garbiketa

Garbiketa likido dielektrikoaren (olioa edo petrolioa) zirkulazioaren bidez egiten da elektrodoaren eta mekanizatzen ari den piezaren artean. Helburua erosioan sortzen diren ezpurutasunak gap-etik kentzea da. Garbiketa hauen bidez egin daiteke:

• a) Presioz, dielektrikoa gap-ean sartuz
• b) Aspirazioz, dielektrikoa xurgatuz
• c) Alboko lantzaz, presiopeko dielektrikoa lan-eremura zuzenduz

Zimurtasuna (norabide anitzekoa)

Zimurtasuna hiru faktoreren araberakoa da:

• Elektrodo eta pieza-materialen bikotea
• Intentsitate-maila: materialaren arranken, gap-aren eta lortutako zimurtasunaren hazkundea intentsitate-maila handitzean gertatzen da, eta higadura bolumetriko erlatiboa txikitzen da
• Pultsu-denbora: materialaren arranketa pultsu-denbora handitzean hazten da gehienezko balio batera arte, handik aurrera gutxiago hazteko. Pultsu-denbora laburretan higadura handiak dira eta pultsu-denbora handitzean txikitzen dira balio oso txikietara arte. Gap-ak eta zimurtasunak biak handitzen dira pultsu-denbora handitzean

Abantailak

• Kontaktu gabeko prozesua, pieza oso txikiak, hauskorrak eta forma konplexuak ekoizteko aukera ematen duena
• Tolerantzia zorrotzagoak lortzea
• Ertz zimurrik gabeko ertzak
• Oso gogorrak diren metalak mekanizatzea
• Material leherkorrak edo sukoiak mekanizatzea
• Pieza konplexuak

Eragozpenak

• Material eroaleak bakarrik
• Metala kentzeko tasa baxuak
• Forma espezifikoak lortzeko grafitozko elektrodoak prestatzeko denbora behar da
• Prozesuaren ondoren: metal urtu, hauskor eta gogortasun handiko geruza superfiziala sortzen da
• Azaleko amaiera zimurra, ez guztiz perfektua

Penetrazio bidezko electroerosioa

Grafitozko edo kobre elektrolitikozko elektrodoa lortu nahi den piezaren irudi alderantzizkoarekin edo negatiboarekin fabrikatzen da, eta horregatik piezan kabitateak sortzen ditu.

Ezaugarriak

• Likido dielektrikoa olio mineralа da
• Forma zeharkatzaileak eta itsuak lortzea, geometria konplexuekin
• Altzairuetan erauzteko gaitasuna
• Altzairuetan zimurtasun minimoa

Aplikazioak

Moldeak eta enbutizio-trokelak fabrikatzea.

Hari bidezko electroerosioa

Grafitozko elektrodoa hari kontsumigarri batez ordezkatzen da, karga elektrikoa duena eta CNC bidez kontrolatua, ebaketa oso fin eta konplexuak egiteko gai dena. Elektrodoak ez du forman eragiten, piezan ebaketa bat egiten du.

Ezaugarriak

• Piezan geometria zeharkatzaileak bakarrik sortzen dira
• Likido dielektrikoa ur desionizatua da
• Erabilitako energia mugatua da eta erauzketa-tasak baxuak dira
• Altzairuetan ebaketa-abiadura
• Metala erauzteko gaitasuna
• Altzairuetan zimurtasun minimoa

Aplikazioak

Punzoi-matrize multzoak, moldeetarako txertoak, osagai elektronikoak, medikuntzarako eta erlojugintzarako piezak.

Perforazio bidezko electroerosioa

Zulo txikiak (0,015 - 0,65 cm) baina oso sakonak egiteko diseinatua, sakonera-diametro erlaziorekin 30 a 1 edo handiagoa. Horretarako, 30 cm-ko luzera arteko elektrodo biraka kontzentriko erabiltzen dira, 100 rpm inguruan biratzen dutenak eta lan-pieza zulatzen dutenak. Zehaztasuna askoz handiagoa da. Biraketak garbiketa laguntzen du eta elektrodoaren higadura uniformea ematen du.

Ultrasoinuak

Irrinxa-papila batean prestatutako partikula abrasibo esekien ekintza abrasiboaren bidez materiala kentzea. Tresna ultrasoinu-maiztasunean dardarazten da, eta honek abrasiboak arrastatzen ditu, pieza-gainazalean hauskor-hausturak sortuz.

• Ultrasoinu abrasiboaren bidezko mekanizazioa (USM)
• Ultrasoinu birakariaren bidezko mekanizazioa (RUM)

Sonotrodoaren misioa

• Bibrazioa transmititu eta anplifikatzea
• Lan-tresnarekin multzoaren zurruntasuna mantentzen duen ardatz gisa jardutea

Abantailak

• Ebaketa-esfortzuen murrizketa (%70)
• Ez du beroa sortzen
• Gainazal-amaiera bikaina
• Tresnak auto-garbiketa prozesua du
• Fatigaren aurkako bizitza handitzen du

Desabantailak

• Ebaketa-sakonera axial oso baxua, zimurtasuna ez baita esanguratsua
• Likido abrasiboagatik tresnen higadura azkarra
• Garestiagoa

Fresado kimikoa

Fresado kimikoa metal bat ataka azido-ingurunez murrizten duen amaiera-prozedura kimikoa da. Erasi nahi ez diren zatiak isolatzaile-estaldurekin babestu behar dira. Prozesu egokia gainazal handietarako.

Azidoak

• Altzairua erasateko: azido klorhidrikoa edo nitrikoa
• Aleazio arinetarako: oinarriak (sosa, potasa)
• Titanioa: azido nitriko-fluorhidrikoaren nahasketa

Abantailak

• Lodieraren uniformea murrizketa
• Erasoaren progresiboa murrizketa kimikoa
• Lodieran geometria anitzak, estaldurak emertsio eta inmertsio artean aldatuz bainu korrosiboan
• Mekanizazio-denbora sakonera nahiaren araberakoa bakarrik
• Beste bide batzuen bidez mekanizatzeko oso zaila diren materialak

Eragozpenak

• Lodiera mugatuak
• Prozesuaren zehaztasuna baxua
• Azaleko akatsak gainazal amaitura errepikatu daitezke
• Angelu-ebaketak ez dira inoiz erradio nulukin egin ahal izango

Hegazkin eta kohete industrian erabilia.