Electroerosión y Embutición
Electroerosión y Embutición
Tipo de Procedimiento
Electroerosión: La electroerosión también conocida como mecanizado por descarga eléctrica es un proceso basado en el arranque de viruta que consiste en generar un arco eléctrico entre una pieza y un electrodo en un medio dieléctrico para arrancar partículas de la pieza (500.000 descargas/s) y reproducir en ella las formas del electrodo. Este proceso se utiliza para producir piezas pequeñas y precisas, así como grandes piezas como matrices de estampado para automóviles y componentes para el fuselaje de aviones. La electroerosión es un proceso sin contacto que no genera vibración ni fuerzas de corte, lo que permite la producción de piezas pequeñas, frágiles y de formas complejas.
La electroerosión tiene dos variantes principales: el proceso que utiliza el electrodo de forma, conocido como ram EDM, donde el electrodo choca contra la pieza o viceversa, y la que utiliza el electrodo de hilo metálico o alambre fino, conocida como WEDM (wire electrical discharge machining).
Embutición: Este proceso tecnológico es utilizado para obtener piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas. Esto permite obtener piezas con formas muy diversas y es ampliamente utilizado en la industria.
En la embutición de una pieza, se parte de una porción de chapa que descansa sobre la matriz, mientras el pisador la mantiene en su lugar y el punzón ejerce la presión necesaria para conformar la pieza, lo que provoca la fluencia del material a través de la cavidad abierta en la matriz. La forma de la pieza se moldea en función de la forma de la abertura de la matriz y del punzón, mientras que el pisador evita que el material se pandee al tratarse de formas generalmente no desarrollables.
La electroerosión se utiliza en diversas industrias y tiene varias aplicaciones, como el corte de metales de cualquier dureza que sean conductores (hierro, oro, plata, cobre...) y la mejora del acabado superficial de las piezas metálicas, como en la fabricación de componentes electrónicos. 
Mientras que la embutición tiene aplicaciones en la industria como la fabricación de recipientes, envases, componentes de automóviles, electrodomésticos y otros productos. Permite obtener piezas con formas complejas y precisas a partir de chapas metálicas, lo que la hace especialmente útil en la producción en masa de componentes.
Tipos de piezas que se obtienen
En la electroerosión, se pueden obtener diferentes tipos de piezas mediante los distintos procesos de mecanizado. Los tres tipos principales de mecanizado por electroerosión son los siguientes:
- Electroerosión por penetración: tipo convencional que emplearon las primeras máquinas electroerosionadoras. En este proceso, se extrae metal mediante una serie de descargas eléctricas recurrentes entre una herramienta de corte que actúa como electrodo y una pieza conductora. El calor de la descarga vaporiza partículas diminutas del material de la pieza y del electrodo, que luego se eliminan del hueco por el dieléctrico que fluye continuamente.
- Electroerosión por hilo: En este proceso, se utiliza un hilo conductor como electrodo. Se pueden obtener tolerancias dimensionales de hasta 0,02 mm en piezas de pequeño espesor y rugosidades de hasta 20VDI. Se pueden erosionar piezas prismáticas de perfil recto y cónico. Además, es posible obtener piezas con perfiles diferentes en sus extremos mediante el desplazamiento de la guía superior .
- Electroerosión por perforación (o rectificado por electroerosión): Este proceso se utiliza para obtener piezas con cavidades o formas específicas en matrices. Se emplean electrodos de simetría simple que permiten obtener distintos tipos de agujeros en función del tipo de movimiento del electrodo respecto a la pieza.
En el proceso de embutición, se pueden obtener diferentes tipos de piezas. Algunos ejemplos de estas piezas que se pueden obtener son:
- Recipientes cilíndricos: Se pueden obtener recipientes cilíndricos a partir de formatos de chapa en forma de disco. Este tipo de piezas se utilizan en diversos campos de la industria, como la fabricación de piezas de carrocería en la industria automotriz.
- Piezas con formas diversas: La embutición permite obtener piezas de formas muy diversas. La forma de la abertura de la matriz y la forma del punzón determinan la forma final de la pieza. Este proceso es ampliamente utilizado en la industria debido a su versatilidad y aplicabilidad en diferentes campos.
En la electroerosión se necesita.
Máquina de Electroerosión por Hilo (EDM de corte por hilo):
- Generador de energía eléctrica: Suministra la corriente eléctrica necesaria para la erosión. Puede ser un generador de impulsos.
- Cabezal de corte: Contiene el hilo conductor (generalmente de alambre de latón) que se utiliza para cortar a través del material mediante descargas eléctricas controladas.
- Mesa de trabajo: Sostiene la pieza de trabajo y permite el movimiento preciso para el corte.
- Generador de impulsos: Proporciona la energía necesaria para las descargas eléctricas que quitan material de la pieza de trabajo.
- Electrodo: Puede ser un electrodo de grafito o cobre que se utiliza para crear la forma deseada en la pieza de trabajo.
- Sistema de control: Permite la programación y control de la máquina para lograr la forma deseada.
- Mesa Giratoria (opcional): Algunas máquinas de electroerosión por penetración pueden tener una mesa giratoria que permite trabajar en varias caras de la pieza de trabajo sin tener que volver a sujetarla
Ambos tipos:
- Sistema de Control Numérico por Computadora (CNC): Tanto en la electroerosión por hilo como en la de penetración, se utiliza un sistema CNC para programar y controlar con precisión los movimientos de la máquina y lograr la forma específica deseada en la pieza de trabajo.
- Dieléctrico: En ambos tipos de electroerosión, se utiliza un fluido dieléctrico para enfriar y eliminar los residuos generados durante el proceso. También ayuda a mantener la estabilidad del arco eléctrico.
- Sistema de Filtración: Para mantener el dieléctrico limpio y libre de partículas metálicas, se utiliza un sistema de filtración.
Prensas: suministran la fuerza necesaria para realizar el conformado de la pieza embutida
Troqueles: determinan el tamaño y la forma de la pieza embutida. Consisten en una serie de componentes, como el punzón, la placa de sujeción o contraplaca, la placa portapunzones y los resortes elásticos.
Punzones: realizan la acción mecánica de embutir, empujando la chapa al interior de la cavidad de la matriz.
Matrices: determinan la forma de la abertura por donde se fluirá el material de la chapa para conformar la pieza embutida.
La electroerosión, ya sea por hilo o penetración, tiene impactos ambientales potenciales, pero generalmente se considera más respetuosa con el medio ambiente que algunos métodos tradicionales. Aspectos a considerar incluyen el consumo de energía, recursos (como electrodos y alambres), generación de residuos metálicos, uso de fluido dieléctrico y emisiones. La gestión adecuada de residuos, la eficiencia en el uso de recursos y la adopción de prácticas ambientales contribuyen a mitigar estos impactos. La evaluación del impacto ambiental debe considerar factores específicos de cada caso, como el tipo de máquina y las prácticas de gestión de residuos.
En la embutición hay un consumo de energía y recursos durante el proceso de conformado de las piezas. Además, es importante considerar la gestión adecuada de los residuos generados durante el proceso.
Análisis Histórico
Los inicios de la electroerosión podríamos remontarlos a 1770, cuando el sabio inglés Priestley dejó ya constancia del efecto erosivo de las descargas eléctricas sobre metales conductores de calor y electricidad.
Pero fue en 1943, cuando el matrimonio ruso B.R. y N.I. Lazarenko tuvieron la idea de explotar el efecto erosivo de las descargas eléctricas y desarrollar un nuevo método de arranque de viruta sin contacto entre la pieza y la herramienta , llamado electroerosión.
Este proceso se puede relacionar con otros como la mecanización, en el que básicamente se conforman piezas mediante la eliminación del propio material por arranque de viruta o por abrasión.
Primera máquina de electroerosión (1956)
En cambio, la embutición como tal es bastante reciente, por ello no cuenta con una historia muy larga, pero la deformación de metales existe desde la prehistoria. El proceso está relacionado con otros de conformado de metales, como la estampación y el corte láser 3D. Estos procesos pueden ser complementarios a la embutición y se utilizan en conjunto para la fabricación de piezas metálicas 
Perspectivas Futuras
Electroerosión:
- Avances en tecnología: Se espera que la tecnología utilizada en la electroerosión siga evolucionando, lo que permitirá mejorar aun más la precisión, la velocidad y la eficiencia del proceso. Esto incluye mejoras en los sistemas de control numérico, la automatización de los procesos y el desarrollo de nuevos materiales para electrodos.
- Aplicaciones en sectores emergentes: La electroerosión tiene el potencial de ser aplicada en sectores emergentes, como la fabricación de dispositivos médicos, la industria aeroespacial y la fabricación de componentes electrónicos. Estos sectores requieren piezas de alta precisión y formas complejas, lo que hace que la electroerosión sea una opción atractiva.
- Integración con otras tecnologías: La electroerosión puede integrarse con otras tecnologías de fabricación, como la impresión 3D y la fabricación aditiva. Esto permitiría la creación de piezas con geometrías aún más complejas y la combinación de diferentes materiales en un solo proceso.
- Desarrollo de nuevos materiales: Se espera que se desarrollen nuevos materiales para electrodos que mejoren la eficiencia y la vida útil del proceso de electroerosión. Esto incluye materiales más resistentes al desgaste y con mejores propiedades conductoras.
- Sostenibilidad y eficiencia energética: En el futuro, es probable que se preste más atención a la sostenibilidad y la eficiencia energética en los procesos de fabricación, incluida la electroerosión. Se buscarán soluciones que reduzcan el consumo de energía y minimicen el impacto ambiental.
Embutición:
- Avances en tecnología: Se espera que la embutición siga evolucionando, lo que permitirá mejoras en los sistemas de control numérico, la automatización de los procesos y el desarrollo de nuevos materiales para matrices y punzones.
- Aplicaciones en diferentes industrias: La embutición tiene una amplia aplicación en diversos campos de la industria, como la automotriz, la electrónica, la aeroespacial y la de envases. En el futuro, se espera que se sigan descubriendo nuevas aplicaciones y se amplíe su uso en sectores emergentes.
- Optimización de los parámetros de embutición: Se continuará investigando y desarrollando técnicas para optimizar los parámetros de embutición, como la velocidad de avance, la presión aplicada y la geometría de las herramientas. Esto permitirá obtener piezas de mayor calidad y reducir los tiempos de producción.
Integración con otras tecnologías de fabricación: La embutición puede integrarse con otras tecnologías de fabricación, como la impresión 3D y la fabricación aditiva. Esta integración permitirá la creación de piezas más complejas y personalizadas, combinando las ventajas de ambas tecnologías.
Sostenibilidad y eficiencia energética: Es probable que se buscaran soluciones que reduzcan el consumo de energía, minimicen el desperdicio de material y optimicen los recursos utilizados.
Hay muchas empresas que trabajan con la electroerosión como las siguientes: Electroerosiones Navarra Sl., Electroerosion Serrano S.L., Electroerosion duyco sl., Electroerosiones pamplona sl
En cambio, en la embutición hay empresas como: Profundas construcciones alpa sl.,Industrias del troquelado y embuticion sl, Autoform engineering sl, entre otras.
Conclusión
Después de haber comparado ambos procesos en cada punto, podemos concluir que ambos procedimientos son bastante parecidos entre sí (de hecho algunas piezas de electroerosión se pueden crean con la embutición y viceversa) al ser ambos procesos maneras diferentes de crear piezas metálicas.
Bibliografía: https://es.wikipedia.org/wiki/Electroerosi%C3%B3n
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