Electrodos de alambre para corte por descarga eléctrica.

Un electrodo de alambre para el corte mecanizado por descarga eléctrica o ,

teniendo

- Un núcleo (2) que esta compuesto en más de un 50% en peso de aluminiocristalino puro y/o una o más aleaciones de aluminio cristalino, y

- Una capa de cobertura (3) que rodea al núcleo (2) y que comprende cobre,zinc y/o una aleación de cobre-zinc,

caracterizado porque, a lo largo de toda la longitud del alambreelectrodo (1), la proporción de la superficie del núcleo (2)respecto a toda la zona de sección transversal del electrodo de alambre(1) representa el 60% a 95%.

Descripción de la invenciOn

La presente invenciOn se refiere a un electrodo de alambre para el corte por mecanizado de descarga electrica, o electroerosiOn por chispa erosive, teniendo un nOcleo 5

de aluminio o de una aleaciOn de aluminio, y una capa de cobertura o revestimiento que rodea al nude° y que comprende cobre, zinc y/o una aleaciOn de cobre-zinc.

Tat electrodo de alambre se revela en el documento EP 0734805.

Los metodos de mecanizado por electroerosiOn (EDM) , o metodos de electro erosion por chispa, se utilizan para separar piezas de trabajo electricamente conductoras y se basan 10 enla remoción de material mediante la descarga de chispas entre la pieza de trabajo y una herramienta. Con este propOsito, en el interior de un liquid° dielectric° tat que por ejemplo agua desionizada o aceite, se generan controladas descargas electricas entre la pieza de trabajo en cuestiOn y la herramienta, colocandose esta a corta distancia respective de aquella y que act:a como un electrodo, a traves de la aplicaciOn de impulsos voltaicos. De esta

manera, las piezas de trabajo pueden ser mecanizadas de manera sustancial independientemente de su dureza.

El corte mecanizado por electroerosiOn (corte par chispa erosive) o erosiOn por alambre es un metodo especial de mecanizado par electroerosion, en el cual la herramienta

este constituida par un fino alambre tensionado de diametros generalmente en el intervalo aproximado de 0.02 a 0.4 mm. El alambre se desgasta durante el proceso de erosión como resultado de la remociOn de material, por que debe emplazarse de manera continuada en la zona de carte o de mecanizado, y solo puede ser utilizado una vez, es decir el alambre se consume continuamente.

En la practica, dependiendo de la aplicaciOn, se utilizan electrodos de alambre revestidos o no revestidos. Los alambres no revestidos tambien Ilamados alambres desnudos

o virgenes se componen de un material homogeneo, mientras que los electrodos de alambre revestido poseen un nOcleo recubierto o revestido. Los electrodos de alambre revestido de la tecnica anterior se construyen generalmente de manera que el nixie° del electrodo de

30 alambre, imparte la resistencia necesaria a la tension mecanica en el paso a traves del alambre y en el pretensado del alambre, asi como la necesaria conductividad electrica y termica del electrodo de alambre, y una capa de cobertura que rodea at nOcleo es la responsable del proceso de erosiOn presente.

Los electrodos de alambre revestidos que tienen en el nucleo un material de muy alta resistencia a la tension mecanica, tal que, por ejemplo, tungsteno, molibdeno o acero, tienen establecidos diametros de pequetio tamario, desde 0, 02 a 0, 07 mm, porque solo de asi se puede conseguir tensar el alambre tal que ocasione un proceso erosivo estable con la

precisión requerida. Sin embargo para diametros de alambre mayores, los alambres de nucleos de tungsteno o molibdeno no constituyen una solucion econOmica.

La mayor parte de los cables utilizados en la practica tienen diametros en el intervalo de 0, 1 a 0, 3 mm, para cumplir normalmente asi con las especificaciones de estructura geometrica del componente objeto de produccion. Este intervalo de diametro estandar ha sido adoptado normalmente en los alambres desnudos y en los revestidos de latOn Los alambres desnudos correspondientes estan compuestos generalmente de laton con un contenido de zinc de entre un 35 y 40% en peso, mientras que la mayoria de los alambres revestidos tienen un nude () de cobre o de latOn y tienen una o mas capas de cobertura de zinc o una aleaciOn de cobre y zinc. Se ha comprobado que se puede fabricar estos cables con resistencias a la tensión mecanica y al desgaste suficientes que cumplan los requisitos estipulados usualmente de precisión de los componentes. Su resistencia a la tension mecanica a temperatura ambiente se encuentra normalmente en el intervalo aproximado de 350 a 1100 Nimm2. Ademas, estos alambres tienen una conductividad electrica lo suficientemente alta como para garantizar una eficaz transferencia de energia desde el generador de impulsos de la maquina de erosiOn a la pieza de trabajo. Como materiales de nOcleo, el cobre o el latOn, tienen la ventaja de poder ser procesados econOmicamente a traves la conformaciOn en fief°, y el zinc y el latOn, como materiales incluidos en el proceso de erosión presente, debido a la presencia de zinc y la facil vaporizacion resultante del mismo, consiguen ventajosamente altas velocidad de remocion y eficiencia relativas en el proceso de

erosiOn, y pueden transferir muy pequerios impulsos de energia para el acabado fino de las superficies de la pieza de trabajo.

En este contexto, en el pasado, impulsado en buena medida, por las innovaciones en ingenieria mecanica y, en particular, por la mejora en el rendimiento de los procesos de fuentes de energia, se desarrollaron gran variedad de alambres desnudos y revestidos, destinados al incremento en la tasa de remociOn y la mejora en la calidad de la pieza de trabajo. Por ejemplo, un objetivo de estos desarrollos consistia en la combinaciOn de una alta resistencia a la tension mecanica con alta conductividad electrica y termica. En el curso de estos desarrollos, los electrodos de alambres recubiertos de nOcleos de materiales, a excepción del cobre o latOn, fueron propuestos de manera esporadica con del diametro estandar mencionado anteriormente. Asi por ejemplo, la patente EE.UU. 4968867 describe un

electrodo de alambre cuyo material de nkleo se supone tiene una alta conductividad termica y puede ser, entre otros, de aluminio o de una aleacion de aluminio. Para conseguir la tensiOn mecanica y capacidad de carga mecanica deseadas, se proporciona una capa de revestimiento de latOn con cierto espesor minim°. Segim este documento, en seccion

transversal, la superficie de la capa de revestimiento debe ser proporcionalmente mayore la superficie del nkleo, y debe suponer entre un 50 a 90% del total del area de sección transversal del electrodo de alambre. Ademas, con esta estructura se consigue unaa amortiguaciOn que atenCia la vibraciOn del electrodo de alambre.

Dado que la tecnica erosiva de alambre que se ha venido utilizando durante los illtimos

casi 40 anos ha alcanzado un alto nivel de madurez tecnologica, la eficiencia economica del metodo tambien esta siendo cada vez mas importante, atiadida a los objetivos antes mencionados, con el fin de que tecnica erosiva de alambre EDM sea atractiva para el grupo de usuarios lo mas amplio posible.

Es objeto de la presente invencion, desarrollar aCin mas los electrodos de alambre de

la tecnica anterior, hacia altas tasas de remocion y tiempos cortos de mecanizado resultantes, de manera que se incremente aim mas la eficiencia econOmica del alambre erosivo al tiempo que mantenga una resistencia a la tension mecanica suficiente y unas buenas propiedades de erosion.

Las caracteristicas de la reivindicaciOn 1 sirven para alcanzar este objetivo. Las 20 realizaciones ventajosas del electrodo de alambre constituyen el objeto de las respectivas •

reivindicaciones dependientes asociadas.

] De acuerdo con la presente invenciOn se ha proporcionado un electrodo de alambre [0012 para corte mecanizado por descarga electrica, o corte por electroerosion, el cual tiene un nude° compuesto en mas de un 50% en peso de aluminio puro cristalino y/o de una o mas

aleaciones de aluminio cristalino. En el ambito de la presente solicitud, un material "cristalino" se refiere, de manera usual, tanto los materiales monocristalinos como a los materiales poli cristalinos. Asi, el nkleo adernas de consistir de aluminio cristalino puro y/o una o mas aleaciones de aluminio cristalino, podria comprender, por ejemplo, uno o mas aditivos que influyan ventajosamente con ciertas propiedades. Sin embargo, se prefiere, que el nude°

consista en su totalidad o sustancialmente en su totalidad de aluminio cristalino puro y/o de una o mas aleaciones de aluminio cristalino, es decir, se proporcione un nkleo de aluminio cristalino puro y/o una o mas aleaciones de aluminio cristalino. En particular, el nkleo puede estar constituido o formado totalmente de aluminio o de una aleaciOn de aluminio.... [Seguir leyendo]

5. El electrodo de alambre tal y como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el nOcleo (2) esta hecho de aluminio puro cristalino y/o de una o mas aleaciones de aluminio cristalino.

6. El electrodo de alambre tal y como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el nOcleo (2) esta hecho de una aleaciOn de aluminio no endurecida.

7. El electrodo de alambre tal y como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 10 1 a 5, en donde el nOcleo (2) esta hecho de una aleacion de aluminio no endurecida.

8. El electrodo de alambre tal y coma se reivindica en la reivindicacion 7, en donde aleaciOn de aluminio no endurecida es una aleaciOn AlMgSi, una aleaciOn AlCuMg, una aleacion AlZnMg o una aleaciOn de AlZnMgCu.

9. El electrodo de alambre tal y coma se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la resistencia a la tensiOn mecanica del electrodo de alambre (1) a temperatura ambiente es al menos 350 N/mm2. ••••

10.El electrodo de alambre tal y como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una o mas capas de transiciOn (4) , que comprenden uno o mas de los elementos del nixie° (2) y uno o mas de los elementos de la capa de cobertura (3) , estan dispuestos entre el nOcleo (2) y la capa de cobertura (3) .

11.El electrodo de alambre tal y como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el diametro del electrodo de alambre (1) es por lo menos 0, 2 ms.

12. El electrodo de alambre tal y como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la densidad del electrodo de alambre (1) es inferior a 5000 kg/m3.