Electroerosión por hilo de acero para herramientas: capa refundida, alivio de tensiones y cortes de acabado

Lo que deja la electroerosión

La electroerosión por hilo erosiona el metal con chispas, y cada chispa funde un cráter microscópico. La superficie resolidificada — la capa refundida, a menudo llamada capa blanca porque al ataque químico se presenta blanca y sin rasgos — tiene típicamente un espesor del orden de unos pocos micrómetros a unas pocas decenas de micrómetros según la energía del corte. Sus propiedades difieren marcadamente de las del acero base:

• Es martensita frágil sin revenir, a menudo más dura que el material base, y frecuentemente contiene microfisuras.
• Debajo se encuentra una zona afectada térmicamente poco profunda cuyo revenido ha sido alterado.

En un filo de punzón o matriz, la capa refundida es donde se inician el astillado y las fisuras prematuras por fatiga. En piezas de baja exigencia puede ser aceptable tal como se corta; en filos de herramientas de trabajo se gestiona deliberadamente.

Cortes de acabado (skim): el remedio estándar

El trabajo de producción de matrices rara vez utiliza un solo corte. La secuencia habitual es:

1. Un corte de desbaste a alta energía por velocidad — capa refundida gruesa, superficie rugosa (a menudo Ra 1.6 µm o más gruesa).
2. De dos a cuatro cortes de acabado (skim) a energía de descarga progresivamente menor, cada uno eliminando unas pocas centésimas de milímetro o menos. Cada corte de acabado elimina el daño de la capa anterior y deja una propia más fina y menos fisurada.

Con múltiples cortes de acabado, la capa refundida final puede reducirse a aproximadamente 1–2 µm o menos, el acabado superficial mejora hacia Ra 0.2–0.4 µm, y la precisión dimensional aumenta porque los cortes de baja energía desvían menos el hilo. El coste es el tiempo de máquina, por lo que el número de cortes de acabado se especifica según la clase de pieza — matrices de corte y herramientas de corte fino en el extremo generoso, trabajos de holgura basta en el extremo austero.

Después del corte, el bruñido o pulido ligero de los filos críticos elimina mecánicamente la última capa refundida; en punzones críticos para la fatiga, este paso no es cosmético.

Alivio de tensiones y distorsión

El acero para herramientas templado arrastra tensiones residuales del temple, y la electroerosión por hilo elimina material sin añadir tensión mecánica — pero al dividir un bloque, la tensión existente se redistribuye y la pieza se mueve. Síntomas clásicos: una placa ranurada que se cierra sobre el hilo o se separa de él, y piezas largas que se arquean después de retirar una sección central.

Contramedidas estándar:

• Aliviar tensiones antes de la electroerosión cuando el revenido del acero lo permite — un revenido aproximadamente 25–30 °C por debajo de la temperatura de revenido final, después del mecanizado de desbaste, estabiliza las piezas en bruto para el trabajo de acabado.
• Estrategia de corte: deje lengüetas/puentes para que el recorte y el marco permanezcan unidos hasta el final; desbaste primero las aberturas grandes y luego acabe; evite cortar una pieza en bruto templada en secciones largas, delgadas y sin apoyo en una sola pasada.
• Desbaste sobredimensionado, alivio de tensiones y luego electroerosión de acabado a medida — la secuencia utilizada para placas de matriz de precisión.

Notas sobre el hilo y el proceso

El hilo de latón es el estándar general; los hilos recubiertos y finos sirven para radios estrechos y trabajos cónicos. Como la electroerosión es indiferente a la dureza, es igualmente el método para reparar y modificar matrices acabadas — con la misma disciplina sobre la capa refundida aplicada al filo reparado que a uno nuevo.