Portacables para electroerosión y corte por hilo: aceite, agua y lodos

Por qué la electroerosión es una especificación aparte

Un portacables en una fresadora ve viruta y salpicaduras de refrigerante. Un portacables en una máquina de electroerosión o de corte por hilo vive dentro del fluido de trabajo. En una erosionadora de hilo sumergida, el brazo inferior de guiado, las boquillas de lavado y a menudo toda la cadena funcionan bajo agua desionizada durante todo el turno; en una penetradora, la cadena vive en una niebla de aceite dieléctrico y lodo metálico. Eso cambia el material de los eslabones, el de los pasadores, la forma de drenar la cadena y la forma de apantallar los cables.

La mayoría de las averías de portacables en electroerosión no son mecánicas, sino químicas y eléctricas: un eslabón que hincha en aceite, un pasador que se corroe en agua desionizada, una articulación atascada de lodo conductor o un apantallamiento que se abre porque el cable se eligió por flexibilidad y no por el dieléctrico en el que está sumergido.

Agua y aceite son dos cadenas distintas

El corte por hilo y la penetración se comentan juntos pero se especifican de forma completamente distinta.

No acepte una sola especificación para ambos tipos de máquina. Una cadena que va bien en aceite puede corroerse en agua, y una cadena con ranuras de drenaje para agua deja pasar la niebla de aceite directamente al haz de cables.

Qué le hace el dieléctrico a los plásticos y a los pasadores

Dominan dos mecanismos de fallo, y ambos son lo bastante lentos como para pasar desapercibidos en la puesta en marcha.

Hinchado. Los dieléctricos a base de kerosén penetran en la poliamida y el policarbonato. Un eslabón de 40 mm recién salido de fábrica puede crecer 0,5 a 1 mm en un año de exposición al aceite, suficiente para alterar la holgura de funcionamiento, volver la cadena rígida y aumentar la fuerza de arrastre sobre el eje. La poliamida reforzada con fibra de vidrio lo resiste mejor que la sin cargar, y el PPS mejor aún, a un coste mayor.

Corrosión. El agua desionizada es agresiva porque no tiene iones disueltos y los toma de lo que toca. Los pasadores de acero normal, los clips de resorte y los soportes galvanizados se corroen. Especifique pasadores de acero inoxidable, o un pasador con recubrimiento duro continuo sobre la superficie de apoyo, y soportes inoxidables en todo punto que pueda mojarse.

• Pida el dieléctrico concreto con el que el proveedor ha ensayado, no una afirmación genérica de "resistente al aceite".
• Pida la cifra de hinchado tras 500 horas de inmersión, en porcentaje.
• Compruebe que ninguna pieza de la cadena ni de sus accesorios está galvanizada si la máquina trabaja con agua.
• Confirme por escrito el material del pasador; "inoxidable" sin grado no es una especificación.

Lodo: un abrasivo que no debería estar ahí

El lodo de electroerosión es metal erosionado y material de electrodo en suspensión en el dieléctrico. Es más fino que cualquier viruta, es conductor y se deposita donde el flujo es lento. Dentro de un portacables se asienta en la holgura de la articulación y entre el cable y la pared de la cavidad.

Las consecuencias son tres. La articulación se desgasta antes porque el lodo es abrasivo. La cadena se vuelve conductora entre eslabones, lo que importa en una máquina que intenta mantener la pieza aislada. Y la vaina del cable roza contra una capa compacta de partículas en lugar de contra plástico liso.

• Lave las articulaciones con dieléctrico limpio en cada mantenimiento, no con agua ni disolvente.
• Elija una geometría de articulación que se autolimpie: holgura definida y pasador liso, no un laberinto que atrapa.
• Mantenga la cadena fuera del pozo de lodos. Móntela lo más alto que permita la geometría.
• En máquina sumergida, compruebe que el caudal de lavado llega a la cadena; una zona muerta en el tanque es donde se acumula el lodo.

Elección del cable cuando la cadena está en dieléctrico

El cable tiene que sobrevivir al fluido y a la flexión. Un cable de flexión continua estándar con vaina de PVC es la elección equivocada por ambos motivos.

Los cables de señal merecen especial cuidado en una erosionadora de hilo. La tensión de entrehierro y la corriente de chispa son las señales más ruidosas de la máquina, y el encoder del recorrido del hilo es el más sensible. Lleve el cable del encoder lo más lejos posible de los cables de potencia dentro de la misma cadena y use un separador vertical en lugar de cintar los dos juntos.

Drenaje y control de salpicaduras

Una cadena sumergida sale del tanque llena de fluido. En la carrera de retorno lleva ese fluido hacia arriba y lo suelta sobre la mesa, las guías lineales y el suelo. Dos detalles lo resuelven.

• Especifique eslabones con ranuras de drenaje o fondo abierto si la cadena va inmersa; un eslabón cerrado retiene un vaso de dieléctrico en cada inversión.
• Monte el extremo fijo con una ligera pendiente hacia el tanque, para que la cadena drene hacia allí y no sobre la máquina.
• Coloque una bandeja de goteo bajo el extremo móvil si la máquina no tolera fluido en la mesa.
• En máquinas de solo salpicadura, una pantalla de chapa sobre la cadena mantiene la pulverización fuera de las articulaciones sin sellar la cadena.

Si la cadena debe ir totalmente sellada contra el fluido, elija una serie de articulación sellada y acepte la mayor fuerza de arrastre. Una cadena sellada no apta para inmersión continua se llenará igualmente, y entonces no podrá drenar.

Montaje en el carnero Z y alrededor del recorrido del hilo

En una erosionadora de hilo el eje Z es corto y rápido, y el espacio alrededor del hilo está ocupado por las líneas de lavado, el mecanismo de tensión y el brazo guía inferior. Tres puntos prácticos.

• Mantenga la cadena fuera del recorrido del hilo. Una cadena que cruza el hilo acabará enganchando un hilo roto y atascándose.
• En carrera Z corta, una cadena vertical con ambos extremos fijos y un lazo pequeño suele ser mejor que un recorrido horizontal, porque drena y ocupa menos mesa.
• Lleve las mangueras de lavado por el exterior de la curva y use un separador; una manguera que cruza el haz de cables los desgasta a ambos.
• Deje holgura suficiente en la conexión al carnero para el recorrido de servicio; los técnicos necesitan mover el cabezal a mano con la cadena conectada.

Inspección en una máquina de electroerosión

El intervalo de inspección debe ser más corto que en un centro de mecanizado, porque los modos de fallo son lentos y ocultos. Revise cinco cosas cada 500 horas.

• Rigidez de articulación. Mueva la cadena a mano en todo su recorrido. Una articulación hinchada o cargada de lodo se nota rígida en la inversión.
• Corrosión de pasadores. Busque flor de óxido o producto blanco de corrosión en los extremos de pasador, sobre todo en el ramal inferior.
• Conductividad. Con la máquina aislada, mida la resistencia entre dos eslabones separados un metro. Una lectura que baja con el tiempo indica que el lodo puentea las articulaciones.
• Hinchado de vaina. Mida el diámetro del cable en la abrazadera y en el centro del vano. Más de un 5 % de crecimiento indica absorción de dieléctrico.
• Drenaje. Tras un turno, busque fluido estancado en los eslabones inferiores. Fluido estancado significa que el drenaje está obstruido.

Lista de verificación para electroerosión

1. Tipo de máquina: hilo sumergido, hilo con salpicadura, penetración, taladros pequeños o combinación.
2. Dieléctrico: agua desionizada, kerosén, sintético, y la concentración o conductividad si aplica.
3. Si la cadena está inmersa de forma continua, salpicada o solo expuesta a niebla.
4. Carrera del eje, cadencia de ciclos y vida de diseño requerida en ciclos.
5. Lista completa de cables con material de vaina, diámetros y radios de curvatura, más la separación necesaria entre encoder y potencia.
6. Requisito de drenaje y si se admite fluido sobre la mesa de la máquina.
7. Rango de temperatura ambiente y del fluido, que decide entre materiales estándar y de alta temperatura.

Con esas siete respuestas se deducen el material del eslabón, el del pasador, la geometría de la articulación, el drenaje y la especificación del cable, y la cadena que reciba estará construida para el fluido en el que realmente vive y no para la categoría de máquina a la que pertenece.