Una vez terminado el impulso, el líquido debe de desionizarse, y la siguiente descarga podrá darse en el punto en que el campo eléctrico entre electrodo y pieza sea capaz de volver a ionizarlo y de formar el canal a través del cual se dará la siguiente descarga, ocurriendo así un reparto al azar de las descargas sobre la superficie a erosionar.
Además el líquido cumple otras dos misiones importantes, que son:
El arrastre de las partículas ya erosionadas de la zona de trabajo, mediante un procedimiento de limpieza adecuado, para evitar problemas de estabilidad en el proceso.
Refrigerar el electrodo y la pieza, ya que debido al efecto térmico de las descargas, tienen tendencia a calentarse durante el mecanizado.
Además
CARACTERISTICAS QUE DEBE DE REUNIR UN LÍQUIDO DIELECTRICO PARA SER EMPLEADO EN ELECTROEROSION
Estas características deben de ser las siguientes:
Tener la suficiente rigidez dieléctrica para soportar los campos eléctricos que crean las tensiones que se aplican a ambos electrodos (oscilan entre 60 y 300 voltios), que están separados en un gap que oscila entre 10 y 2500 micras, no permitiendo el paso de la corriente si no es forma de descarga.
Deben tener baja viscosidad y baja tensión superficial, o sea que moje bien, a fin de penetrar con facilidad hasta el último rincón del gap y reconstruir allí las condiciones normales de aislamiento. Además debe de poder pasar por espacios menores a 5 micras para poder efectuar el arrastre de los residuos de la erosión.
Deben de ser químicamente neutros, nunca ácidos, con el fin de no atacar al electrodo y pieza, ni a las partes de la máquina con las que se ha de poner en contacto.
Dada la gran superficie de contacto entre el líquido y el aire, su volatilidad debe de ser baja, para evitar pérdidas.
El punto de inflamación debe de ser lo suficientemente alto para evitar el peligro de incendio, siempre y cuando se hayan observado las normales medidas de seguridad.
No debe de desprender vapores nocivos con olor especialmente desagradable, ni tampoco debe de producir irritaciones en la piel, ni tener ningún otro riesgo.
Debe tener las características térmicas adecuadas para poder enfriar las superficies erosionadas y evitar posibles variaciones dimensionales que originan las altas temperaturas locales que se dan en ambos electrodos.
Deben de presentar una mínima formación de lodos (residuos de cracking) en las peores condiciones de mecanizado.
Deben de conservar sus propiedades en todas las condiciones de mecanizado, es decir, que sean mínimamente sensibles a las variaciones de temperatura, a los restos de la erosión y los productos de descomposición resultantes de la acción de las descargas.
Su precio no debe de ser excesivo y la obtención en el mercado debe de ser fácil.
Entre las características enumeradas, hay algunas que ejercen una acción muy importante sobre el rendimiento en el mecanizado. De ellas la más importante, tal vez, es la desionización del dieléctrico. Este debe de desionizarse lo más rápidamente posible y volver a su estado inicial para que se puedan dar más descargas. Si la desionización es rápida la velocidad de arranque de material aumenta mucho, mientras el desgaste relativo se reduce considerablemente.
TIPOS DE DIELECTRICOS UTILIZADOS
Los líquidos que mejor cumplen con las características antes mencionadas son los hidrocarburos, aunque existen ciertas diferencias entre los aceites y el petróleo.
Aceites
Los aceites que mejor se comportan en este proceso son los minerales, ya que su temperatura de inflamación es alta, oscilando entre (120 y 150) ºC, lo cual supone una gran seguridad contra incendios.
La viscosidad del aceite es elevada, variando entre 6 y 29 cts., lo cual, junto a la característica antes mencionada (punto de inflamación alto), los hace aconsejables para trabajos de desbaste. En este tipo de trabajos el gap es grande y por ello no suele haber problemas en la circulación del dieléctrico por el gap. Sin embargo no es válido para trabajos de acabado donde el gap es muy pequeño, y debido a su alta viscosidad, el aceite no puede circular por él.
Agua
El agua se utiliza como dieléctrico sólo en algunas ocasiones, como micromecanizados y en general para máquinas de corte por hilo. Debe de estar totalmente desmineralizada.
Además de todo lo ya citado, hay otros factores que afectan al mecanizado, como son:
• Temperatura del dieléctrico
• Grado de limpieza
• Presión de limpieza
Temperatura del dieléctrico
En los aceites, al aumentar su temperatura, aumenta también el rendimiento del mecanizado, hasta un cierto punto, a partir del cual vuelve a disminuir. Ello se atribuye a que al aumentar la temperatura baja la viscosidad del aceite (se hace más líquido), y por ello la limpieza es mejor.
A partir de ese punto vuelve a disminuir el rendimiento debido a que se crea un excesivo desprendimiento de gases, lo cual contrarresta el efecto anterior dando lugar a inestabilidades, que disminuyen el rendimiento.
Gap: Espacio entre electrodo y pieza en el cual se dan las descargas.
Descarga: Paso de corriente a través de algún punto del gap, debida a un impulso de tensión.
• Descarga isoenergética.-Caso en el que se cumple que todas las descargas tienen la misma energía.
• Descarga isofrecuencial.-Caso en el que se cumple que la frecuencia de descargas es constante.
Desionización: Retorno del líquido dieléctrico a la situación normal no conductora después de cada descarga eléctrica.
Dieléctrico (Líquido): Líquido no conductor de la electricidad que se utiliza en electroerosión; en él se sumergen la pieza y el electrodo durante el proceso de mecanizado [23].
1. Para seleccionar adecuadamente un lubricante hay que tener en cuenta dos propiedades fundamentales determinar el comportamiento y controlar la calidad ante una determinada aplicación.
2. La viscosidad será menor en la medida que la fricción interna sea menor y por lo tanto el aceite lubricante fluirá con mayor facilidad.
3. La rigidez eléctrica es una de las propiedades fundamentales que deben tener los aceites lubricantes en las máquinas electroerosiva por el paso de la corriente eléctrica a través de su seno.
4. La efectividad de un lubricante depende del método de aplicación, la temperatura, la velocidad de corte y el tipo de operación en las máquinas herramientas utilizadas en la industria mecánica.
5. Unas de las principales afectaciones del mecanizado de la pieza en máquina electroerosiva es la temperatura, el grado y la limpieza del aceite dieléctrico utilizado.
6. La viscosidad es una propiedad fundamental de los lubricantes, su utilización depende en gran medida del proceso a realizar en la pieza.
1. Álvarez G., Emilio, Tribología, Desgaste y Lubricación, Ediciones UCLV, 1992.
2. Trujillo C., Gerardo: La lubricación como elemento fundamental del Mantenimiento de Clase Mundial. México, 2009; http://www.boletinindustrial.com [Consulta 6-03-2012]
3. Abreu G., Kirenia: Los lubricantes, su impacto medioambiental. Evento MAS XXI 2011, UCLV, Noviembre 2011.
4. Norma ASTM D – 92: Standard Test Method for Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester, 2000.
5. Norma ASTM D – 93: Standard Test Methods for Flash-Point by Pensky-Martens Closed Cup Tester, 2000.
6. Norma ASTM D – 97: Standard Test Method for Pour Point of Petroleum Products.
7. Norma ASTM D – 95: Standard Test Method for Water in Petroleum Products and Bituminous Materials by Distillation, 1999.
8. Norma ASTM D – 1500: Standard Test Method for ASTM Color of Petroleum Products (ASTM Color Scale), 1998.
9. Norma ASTM D – 892: Standard Test Method for Foaming Characteristics of Lubricating Oils, 2001.
10. Norma ASTM D – 1401: Standard Test Method for Water Separability of Petroleum Oils and Synthetic Fluids, 1998.
11. Norma ASTM D – 2711: Standard Test Method for Demulsibility Characteristics of Lubricating Oils, 2001.
12. Norma ASTM D – 664: Standard Test Method for Acid Number of Petroleum Products by Potentiometric Titration, 2001.
13. Norma ASTM D – 974: Standard Test Method for Acid and Base Number by Color-Indicator Titration, 1997.
14. Norma ASTM D – 189: Standard Test Method for Conradson Carbon Residue of Petroleum Products, 2001.
15. Norma ASTM D – 524: Standard Test Method for Ramsbottom Carbon Residue of Petroleum Products, 2000.
16. Norma ASTM D – 130: Standard Test Method for Detection of Copper Corrosion from Petroleum Products by the Copper Strip Tarnish Test, 2000.
17. Norma ASTM D – 665: Standard Test Method for Rust-Preventing Characteristics of Inhibited Mineral Oil in the Presence of Water, 1999.
18. Norma ASTM D – 611: Standard Test Methods for Aniline Point and Mixed Aniline Point of Petroleum Products and Hydrocarbon Solvents, 2001.
19. http://www.seigel.com.co: Control Numérico computarizado mecanizado. [Consulta 6-03-2012]
20. http://www.seigel.com.co: Control Numérico computarizado. [Consulta 6-03-2012]
21. Norma ASTM D877 – 02: Standard Test Method for Dielectric Breakdown Voltage of Insulating Liquids Using Disk Electrodes, 2007.
22. Norma ASTM D 1816 – 04: Standard Test Method for Dielectric Breakdown Voltage of Insulating Oils of Petroleum Origin Using VDE Electrodes.
23. Rodríguez Hernández, Alberto H. Introducción a la Electroerosión. [Consulta 23-03-2012]
24. Espinosa, Ing Franco: Principios de la lubricación, www.monografia.com/trabajos70/principios-lubricacion/principio-lubricacion2.shtml. [Consulta 13-04-2012]
25. López Rodrigo, Oscar, www.monografia.com/trabajos10/filu/filu.shtml. [Consulta 13-04-2012]
Autor:
Ing. Oliday Berberena-San Martín*
Dra. Kirenia Abreu-González**
Institución: *Oficina Territorial de Normalización Villa Clara
** Universidad Central " Marta Abreu" de las Villas
Dirección: *Carretera Central km 303 Banda Placetas Santa Clara, Villa Clara
** Carretera a Camajuani km 5 ½, Santa Clara Villa Clara, Cuba
| Página siguiente |