Guía completa del procesamiento por electroerosión de hilo de metal duro

El carburo de wolframio, conocido por su dureza ultra alta (HRA ≥89), su resistencia a la compresión (4.000-6.000 MPa) y su excepcional resistencia al desgaste, domina industrias críticas como la fabricación de moldes, componentes aeroespaciales y herramientas de precisión. Sin embargo, su dureza similar a la del diamante (cercana a HRA 90) hace que los métodos de mecanizado convencionales sean propensos al desgaste o rotura de las herramientas. Mecanizado por descarga eléctrica de hilo (WEDM) se ha convertido en la tecnología clave para el procesamiento de precisión del carburo de tungsteno debido a su principio de erosión sin contacto. Este artículo disecciona sistemáticamente el proceso WEDM para carburo de tungsteno, estructurado como tratamiento previo, ejecución, control de riesgos y tratamiento posterior, para desbloquear la fabricación de piezas de alta calidad.

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I. Preprocesamiento: Sentar las bases de la precisión

1. Selección y preparación de materiales
   • Calidad del material: Dé prioridad a los carburos de wolframio de la serie YG (por ejemplo, YG8 con un contenido de cobalto de 6-12%) para obtener un equilibrio óptimo entre dureza y fragilidad.
   • Limpieza de superficies: Efectuar una limpieza por ultrasonidos con desengrasantes neutros para eliminar los contaminantes de aceite (la grasa residual provoca descargas anormales). Validar la precisión dimensional con una MMC (tolerancia ≤±0,01 mm).
2. Configuración de máquinas y parámetros
   • Selección de máquinas: Utilice máquinas WEDM de marcha lenta (por ejemplo, AgieCharmilles CUT 3000) con guías lineales de precisión (rectitud ≤0,003mm/300mm) para una precisión de posicionamiento de ±0,002mm.
   • Optimización de parámetros: Ajuste dinámico de los parámetros en función del grosor del material (ejemplo: 20 mm):
     • Alambre de electrodo: Alambre de latón Φ0,1mm (resistencia a la tracción ≥1.200N/mm²).
     • Parámetros de descarga: Corriente de pico 3-5A, tiempo de conexión 1-3μs, tiempo de desconexión 10-15μs
     • Fluido dieléctrico: Fluido de trabajo especializado a base de queroseno (conductividad 5-15μS/cm).
3. Portapiezas y calibración
   • Diseño de instalaciones: Sujeción compuesta con aspiración al vacío + soporte lateral para minimizar la deformación (≤0,005mm).
   • Alineación de coordenadas: El reglaje de herramientas basado en láser garantiza un error de coordenadas pieza-máquina ≤±0,003 mm.

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II. Ejecución: Mecanizado de precisión en cinco pasos

1. Modelado y programación 3D
   • Utilice software CAM (Mastercam/GibbsCAM) para el modelado 3D, haciendo hincapié en las transiciones de esquinas agudas (radio ≥R0,1 mm) y estructuras de pared delgada (espesor ≥0,3 mm).
   • Generación de códigos ISO: Aplique una compensación de sobrecorte (0,01-0,02 mm) para mitigar los efectos de la tensión residual.
2. Verificación del corte de prueba
   • Realice un corte de orificio piloto de 5×5 mm en el borde del material. Ajuste los valores de compensación si la desviación supera ±0,005 mm.
3. Estrategia de corte segmentado
   • Desbaste: Alta corriente (8-10A) para un rápido arranque de material, dejando 0,15-0,2mm de margen de acabado.
   • Acabado: Baja corriente (2-3A) + pulsos de alta frecuencia (1μs de tiempo de pulsación) con servoseguimiento para control de trayectoria de 0,001 mm.
4. Control e intervención en tiempo real
   • Análisis espectroscópico: Controlar la concentración de iones metálicos en el fluido dieléctrico; sustituir cuando el tungsteno supere las 150 ppm.
   • Imágenes térmicas: Utilice cámaras de infrarrojos para mantener la temperatura de la zona de corte ≤80°C, evitando la expansión de la zona afectada por el calor.
5. Inspección final de calidad
   • Precisión dimensional: Validar las dimensiones críticas (por ejemplo, ajustes H7/g6) utilizando una MMC.
   • Calidad de la superficie: Medir el valor Ra (objetivo ≤0,8μm) con un perfilómetro; evaluar la caída de dureza de la zona afectada por el calor (≤5%) mediante ensayos de microdureza.

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III. Control de riesgos: Cuatro precauciones críticas

1. Protocolos de seguridad
   • Los operarios deben llevar pantallas faciales resistentes a los arcos (clase de filtro ≥9), guantes aislantes y ropa resistente a los cortes.
   • Las máquinas estarán equipadas con paradas de emergencia de doble circuito y dispositivos de corriente residual (RCD, ≤30mA de corriente de disparo).
2. Mantenimiento de equipos
   • Diario: Limpiar la oxidación del bloque conductor; comprobar la estabilidad de la tensión del cable (fluctuación de ±0,5N).
   • Mensualmente: Sustituir las resinas de intercambio iónico (cuando la conductividad supere los límites); recalibrar los servocodificadores.
3. Trazabilidad de la calidad
   • Registre los parámetros específicos de cada lote (cambios de fluido de corte, consumo de hilo) y aplique el control estadístico de procesos (SPC) para identificar las variaciones del proceso.

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IV. Postprocesado: El toque final para mejorar el rendimiento

1. Mejora de la superficie
   • Recocido antiestrés: Tratamiento en horno de vacío a 500°C durante 2 horas para reducir las tensiones residuales (reducción ≥70%).
   • Revestimiento PVD: Depósito de capas de TiAlN (2-3μm) para una dureza HV ≥3.200 y una resistencia a la corrosión NSS ≥1.000h.
2. Verificación de precisión
   • Tomografía computarizada: TC industrial para la detección de grietas internas (resolución ≤0,01 mm).
   • Interferometría de luz blanca: Análisis microtopográfico (tamaño de paso de 0,1μm).
3. Embalaje y almacenamiento
   • Envasado al vacío con desecantes; almacenar en almacenes de clima controlado (20±2°C, ≤40%RH).

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Conclusiones: La evolución tecnológica impulsa el progreso industrial

Con avances como Máquinas WEDM de 5 ejes (por ejemplo, la serie CUT P de GF Machining Solutions) y Optimización de parámetros basada en IA, el WEDM de carburo de tungsteno consigue ahora un procesamiento 40% más rápido, acabados superficiales Ra 0,2μm y tasas de utilización del material ≥95%. Como 15 años como especialista en procesamiento de carburo de wolframio, Dongguan Yize Mould ofrece soluciones integradas que abarcan la selección de materiales, la ingeniería de procesos y la integración de equipos. Nuestros productos principales incluyen punzones de carburo de tungsteno, insertos para matrices y componentes personalizados de aleación dura.

Nuestra actividad de fábrica: piezas de carburo, piezas de molde, moldes de inyección médica, moldes de inyección de precisión, moldeo por inyección de teflón PFA, accesorios de tubo PFA. correo electrónico: [email protected],whatsapp:+8613302615729.

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