ES2390167T3 - Electrodos de alambre para corte por descarga eléctrica - Google Patents
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Abstract
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%.
Description
Electrodo de alambre para corte por descarga electrica
Descripci6n de la invenciOn
[0001] 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.
[0002] Tat electrodo de alambre se revela en el documento EP 0734805.
[0003] 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 remoci6n 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
15 manera, las piezas de trabajo pueden ser mecanizadas de manera sustancial independientemente de su dureza.
[0004] 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
20 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 erosi6n 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.
25 [0005] 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.
[0006] 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
precisi6n requerida. Sin embargo para diametros de alambre mayores, los alambres de nucleos de tungsteno o molibdeno no constituyen una solucion econOmica.
[0007] 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 tensi6n mecanica y al desgaste suficientes que cumplan los requisitos estipulados usualmente de precisi6n 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 erosi6n 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.
[0008] 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 excepci6n 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
5 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.
[0009] Dado que la tecnica erosiva de alambre que se ha venido utilizando durante los illtimos
10 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.
[0010] Es objeto de la presente invencion, desarrollar aCin mas los electrodos de alambre de
15 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.
[0011] 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
25 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°
30 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. El nkleo puede estar formado de manera homogenea o pueden tener propiedades que varian en direcciOn radial, por ejemplo en forma de una pluralidad de capas de aluminio individuales o de aleaciones de aluminio de composiciOn diferente dispuestas unas sobre otras
[0013] Rodeando al nucleo se proporciona una capa de revestimiento o de cobertura que comprende cobre, zinc y/o una aleaciOn de cobre-zinc. En consecuencia, la cape de cobertura puede consistir, por ejemplo, en su totalidad o sustancialmente en su totalidad de cobre, en su totalidad o sustancialmente en su totalidad de zinc, o en su totalidad o sustancialmente en su totalidad de una aleacion de cobre y zinc. Como se explicara mas adelante, tambien es posible que la capa de cobertura este compuesta de una pluralidad de capas o subcapas individuales, formadas a partir de los materiales mencionados.
Preferiblemente, la capa de cobertura este formada al menos en un 50% en peso de cobre, zinc y/o una aleacion de cobre-zinc. Una posibilidad seria tener una capa de cobertura homogenea, de aproximadamente cobre en un 50% en peso y aproximadamente zinc en un 50% en peso, o tener una aleaciOn de cobre y zinc aproximadamente en un 50% en peso. El material preferido para la capa de revestimiento es el latOn, o una aleaciOn de cobre y zinc con un contenido de zinc de mas de un 40% en peso. Tal Won comprende la fase 13 que es una fase fragil, tiene una resistencia a la tensiOn mecanica relativamente baja y no es fad trabajarlo por conformacion en frfo, aunque sin embargo si mejora ventajosamente el resultado de cone. Por consiguiente, se prefiere particularmente proporcionar latOn al menos en la region exterior de la capa de cobertura.
[0014] La cobertura se puede aplicar al nucleo, por ejemplo, con metodos de revestimiento adecuados, si fuera apropiado, en combinaciOn con un proceso de tratamiento termico. La cobertura se puede aplicar, por ejemplo, empleando medios fisicos o electroquimicos y si fuera apropiado, pueden seguir etapas adicionales para reducir el diametro del alambre. Indus° es posible, formar primero un alambre que tenga la estructura del nUcleo, y colocarlo
en una pieza de forma tubular de un material de como minimo elementos individuales de la capa de cobertura propuesta, y despues reducir el diametro de esta combinacion por medio de un dispositivo de estirado de alambre, con lo que se adhiere la pieza de material de revestimiento tubular en la pieza del nude°. La pieza de material tubular puede estar compuesta o consiste, por ejemplo, de cobre, y tras la reducci6n del diametro, se puede
aplicar primero una capa de zinc por ejemplo electroquimicamente, para finalmente efectuar un tratamiento termico, por el cual por medic de la difusiOn se forma una capa de revestimiento de latOn.
[0015] Preferiblemente, la capa de cobertura constituye la superficie externa del electrodo de alambre, y con la excepcion de un capa de transicion, discutida en mayor detalle mas adelante y que puede estar presente, no se proporcionan capas adicionales entre el nude° y la capa de cobertura. En ciertas aplicaciones, sin embargo, tambien puede ser ventajoso proporcionar una o mas capas adicionales sobre la capa de cobertura y/o entre el nixie° y la capa de cobertura.
[0016] La cobertura quo rodea el nkleo -dependiendo de la aplicacion -se puede formar tanto de una manera cerrada como toner fisuras o discontinuidades, es decir la cobertura puede cubrir al nucleo completamente o sustancialmente completamente o alternativamente, solo parcialmente.
[0017] En toda la longitud del electrodo de alambre, en la semi& transversal perpendicular a
la direcciOn de extension del alambre, la proporciOn de la superficie del nucleo con respecto a toda el area en semi& transversal representa como minimo el 60%, preferiblemente como minimo el 65%, mas preferiblemente como minimo el 70% y lo mas preferiblemente como minimo el 75%, y preferiblemente un maxim° del 95%. En ciertas aplicaciones, sin embargo, tambien puede ser ventajoso que esta proporcion de area represente como maxim° el 90% o
85%. Es preferible que el electrodo de alambre tenga una semi& transversal circular. Para ciertas aplicaciones, sin embargo, las secciones transversales en formas distintas a la circular tambien pueden tenor ventajas potenciales, tales que, por ejemplo, los perfiles rectangulares.
[0018] Se ha encontrado que comparados con los alambres ya conocidos, con un electrodo
de alambre de este disefio, se aumenta considerablemente la eficiencia econ6mica del metodo por la disminuciOn del peso especifico del electrodo de alambre y, por lo tanto, del peso basado en el consumo de alambre por unidad de tiempo. Asi, por ejemplo, en el caso de un nucleo de aluminio que tenga una proporcion de area del 60% y una capa de cobertura de laton del 37% en peso de zinc (CuZn37), la densidad aproximada es 5000kg / m3 y por lo
tanto cerca de un 40% menor que el valor para un alambre desnudo de latOn de esta composiciOn.
[0019] Sorprendentemente, sin embargo, se puede conseguir la suficiente resistencia a la tensiOn mecanica, (preferentemente al menos de 350 N/mm2 a temperatura ambiente) y conductividades electricas y term icas suficientes (por ejemplo, conductividades electricas demas de 15 m/12mm2), para producir un proceso de erosiOn eficiente, rapid° y suficientemente preciso. Por ejemplo, una considerable desventaja de elegir materiales con menor peso especifico consiste por lo general, en que para suministros de calor constantes y cuando el diametro del alambre no varia, el calentamiento del electrodo de alambre aumenta, con lo que disminuye la resistencia a la tension mecanica del alambre, y aumenta el riesgo de
rotura del mismo. Por debajo del punto de fusiOn, el cambio de temperatura producido en una
pequefia porcion alambre A ID como consecuencia de introducir una cantidad de calor en esta
porcion este dada por la siguiente fOrmula:
ATD
gti ab
PD•AD •VD •Cp,D
5 en donde ATD es la diferencia de temperatura producida en la porcion de alambre AID aw,zu es el flujo de calor suministrado a la parte del alambre AID mediante calentamiento de la resistencia, y calor de descarga , r0 es la densidad del electrodo de alambre, AD es el area en seccion transversal del electrodo de alambre, VD es la velocidad de salida del alambre, Cp,D es la capacidad de calor especifico del electrodo de alambre, y Q'w,ab es el flujo de calor que se 10 disipa al ambiente a traves del dielectric°, las porciones de alambre fuera de la regi6n de erosi6n, las gulas de alambre y de suministro de plomos de potencia electrica Esta fOrmula indica quo el aumento de la temperatura este condicionado por un lado, por la densidad rD Y por la capacidad de calor especifico C,0. Dado quo el flujo de calor disipado Q'w,ab aumenta a medida quo aumenta la conductividad termica de los alambres, y el de flujo de calor Q'w,zu 15 aplicado, aumenta a medida quo aumenta la resistencia electrica del alambre, el aumento de la temperatura queda determinado por otro lado por estos dos valores caracteristicos de los alambres. La presente invencion se basa en la idea que, de entre los materiales ligeros, el aluminio cristalino es justo el quo puede compensar la desventaja termo-fisica de la baja densidad por tenor una alta capacidad de calor especifico y de conductividad termica y 20 electrica. Esta ventaja se transfiere a aleaciones de aluminio cristalinos.
[0020] Dado quo la velocidad de remociOn y la estabilidad del proceso de aluminio o las aleaciones de aluminio como materiales que participan directamente en el proceso de erosiOn son insatisfactorios, la capa de cobertura tiene de acuerdo con la invenciOn, la funciOn de impartir propiedades favorables a la erosion, en el sentido de una alta estabilidad del proceso 25 y mejora del resultado de corte al alambre electrodo. En este context° dado que estas propiedades se ven convenientemente favorecidas por el zinc de fad vaporizaciOn en su forma pura o en aleacion, se prefiere que la capa de cobertura comprenda zinc o una aleaciOn de cobre y zinc, o que la capa de cobertura o subcapa, preferiblemente externa, de la misma sea de zinc o de una aleaciOn de cobre-zinc quo los comprenda en al menos un 30 50% en peso. Se debe destacar quo la eficiencia econOmica resultante de reducir el consumo de alambre no puede aumentarse facilmente por medio de cualquier reducciOn en la velocidad de salida del alambre, ya quo la salida del alambre sirve para compensar el
desgaste y una reducci6n en la velocidad aumenta el riesgo de rotura del alambre y reduce la precisi6n de la pieza de trabajo. Ademas, tampoco es posible reducir sustancialmente el diametro del alambre, dado que la energia por impulsos transferible, y por tanto la tasa de remociOn podrian disminuir drasticamente at mismo tiempo, debido a la disminucion
5 cuadratica en el area de secciOn transversal. Mas incluso, debido a los requisitos exigidos con respecto a la resistencia a la tension mecanica, solo los metales caros y pesados, tales como molibdeno o tungsteno, serian posibles en el proceso.
[0021] Una ventaja adicional del electrodo de alambre de acuerdo con la invenciOn en, comparacion con los cables ya conocidos, consiste en que el peso del carrete sobre el que se 10 enrolla el alambre se ha reducido, para una misma longitud de alambre. Como resultado, no sOlo se ha simplificado la manipulaciOn durante el transporte e insertado del carrete en la maquina de erosion, tambien son menores los requisitos estrictos respecto del dimensionamiento de los ejes de las bobinas durante la operacion, y de los frenos que impiden la rotaciOn de la bobina, de manera que el alambre de la maquina de erosi6n se 15 puede producir a un menor coste. Adernas, puede mejorar la precisiOn, ya que una bobina mas ligera presenta en el caso de fluctuaciones en la salida del alambre corriente abajo, un momento de retirada de arrastre menor, o una salida provocada reducida, y consecuentemente pueden reducirse las oscilaciones del alambre o tambien prevenir las roturas. Alternativamente, se pueden fabricar grandes bobinas de una longitud de alambre
20 superior mientras el peso del carrete sigue siendo el mismo, de tat manera que con una configuraciOn de maquina identica puedan aumentar los cambios de carrete costo-intensivo y tiempo-intensivo
[0022] Ademas de las configuraciones de una capa de cobertura homogenea, puede ser ventajoso proporcionar tambien una capa de cobertura que tenga una pluralidad de capas o 25 subcapas individuales, las cuales se dispongan unas encima de otras y donde cada una rodee el ntkleo y este formada al menos en un 50% en peso de cobre, zinc y/o una aleaciOn de cobre y zinc. En este contexto, cada una de las subcapas, o capas parciales, puede tener una de las composiciones especificadas generalmente por encima de la capa de cobertura. En particular, las subcapas pueden comprender una o mas capas de cobre, una o mas capas 30 de zinc y/o una o mas de cobre-zinc capas de aleaciOn. Por ejemplo, en un disetio ventajoso, la capa de cobertura puede comprender una capa exterior compuesta formadas o totalmente,
o sustancialmente en su totalidad, de latOn, y una capa delgada de cobre entre esta capa exterior y el nude°. Tat configuracion podria realizarse, por ejemplo, en la manera descrita ya anteriormente, en donde primero se proporciona el nucleo con un revestimiento de cobre,
35 luego se aplica una capa de zinc a esta capa de cobre, y finalmente se le da un tratamiento termico en el curso del cual se forma por difusion una capa externa de latOn, quedando una capa delgada de cobre sobrante como residuo de la capa de cobre original. Tal capa de cobre tiene la ventaja de reducir o prevenir las influencias perturbadoras que resultan de la penetracion de elementos en la capa de cobertura tales como, por ejemplo, el aumento de la
fragilidad o la disminuciOn de la adherencia en la capa de transiciOn entre el nt.lcleo y la capa de cobertura.
[0023] En otras configuraciones ventajosas multicapa de la capa de cobertura, se pueden combinar una o mas subcapas que comprenden o estan formadas de un fase 7 con una o mas subcapas que comprenden o estan formadas de una fase a y/o con una o mas subcapas que comprenden o estan formadas de una fase p . Por ejemplo, se puede seleccionar una configuraciOn en el que la capa de cobertura comprende o esta compuesta de una capa exterior de una aleaciOn de zinc o de cobre-zinc compuesta predominantemente
o totalmente, o totalmente sustancialmente por una fase y y una capa de cobre o de una aleacion de cobre-zinc dispuesta entre esta capa externa y el nixie° que esta compuesta predominantemente o completamente, o sustancialmente completamente, de fase a, como se describe, por ejemplo, en la patente EP 0 733 431. Ademas se puede elegir una configuracion en la cual la capa de cobertura comprenda o consista en una subcapa interna que consista predominantemente o por completo, o sustancialmente por completo, de Won p y una subcapa exterior que consista en su mayor parte o en su totalidad, o sustancialmente en su totalidad, de !at& y, como se describe, por ejemplo, en la patente EP 1 295 664. Mas incluso, la anterior configuraciOn de la capa de cobertura se puede realizar de latOn con un contenido de zinc de mas de un 40% en peso, de tal manera, que este latOn constituye una subcapa exterior de la capa de cobertura y una subcapa de latOn teniendo un contenido de
zinc inferior al 40% en peso, dispuesto entre esta subcapa exterior y el nkleo.
[0024] Como aleaciones de aluminio para el nOcleo, es posible utilizar tanto aleaciones no endurecidas tales como, por ejemplo, aleaciones de AlMg (por ejemplo, AlMg3 o AlMg5), y aleaciones endurecidas tales como, por ejemplo, aleaciones AlMgSi, aleaciones AlCuMg o aleaciones AlZnMg (por ejemplo AlCuMgi, AlCuMg2 o AlZn4.5Mg1). La Ultima ofrece como ventaja conseguir mejoras en la combinaciOn de conductividad-resistencia a la tension
mecanica. Preferentemente, deben seleccionarse aleaciones de aluminio con buenas propiedades aptas para la conformaciOn en frio (aleaciones forjadas). El nude° puede comprender una o mas de estas aleaciones o puede estar formado de una o mas de estas aleaciones (es decir, una o mas aleaciones endurecidas y/o una o mas aleaciones no endurecidas). Con respecto al reciclado en el sentido de una refusiOn, pueden ser ventajosas
las aleaciones AlZnMgCu en combinaciOn con una capa de cobertura que comprenda sOlo el cobre, zinc y/o latOn, debido a que la capa de cobertura no contiene entonces elemento alguno que vaya mas all& del nkleo.
[0025] La eleccion de los materiales del electrodo de alambre se realiza preferentemente de modo que la fuerza de tension del electrodo de alambre a temperatura ambiente sea por lo menos 350 N/mm 2. el caso de un nkleo que comprenda una aleacion de aluminio, esto
En
se consigue mediante la elecciOn de la aleaciOn adecuada. Al escoger aluminio puro como material de nkleo, debe tenerse en cuenta por otro lado, que su resistencia a la tension mecanica incluso en su estado endurecido por conformacion en frio, es menor que la
resistencia a la tension mecanica del laton, y la capa de cobertura debera contribuir suficientemente a la resistencia a la tension mecanica total de la electrodo de alambre. En otras palabras, la capa de cobertura debera construirse entonces tal que, en total, 'ogre una resistencia a la tensi6n mecanica mayor que el nkleo, de tal manera, que la resistencia a la tensiOn mecanica total del alambre sea al menos 350 N/mm 2.
[0026] En una configuracion preferente, se provee una capa de transicion entre el nkleo y la capa de cobertura, cuya capa de transiciOn comprende uno o mas elementos del material del nkleo, asi como uno o mas elementos de la capa de cobertura, y consiste preferiblemente en, o consiste sustancialmente, de estos. En general, una capa de transicion correspondiente se generara en el transcurso de la produccion del electrodo de alambre y, en particular, de la
capa de cobertura. Adernas de, o en lugar de dicha capa de transicion relacionada con la produccion, se pueden producir una o mas capas de transiciOn deliberadamente o de forma selectiva. La capa de transici6n o las capas de transiciOn sirve o sirven para asegurar una adhesion suficientemente fuerte entre el nixie° y la capa de cobertura
[0027] En una configuraciOn preferente, el electrodo de alambre tiene un diametro por lo
menos de 0,2 ms. El limite superior preferido es 0,4 ms. Si se escoge una secciOn transversal no circular para el electrodo de alambre, el valor especificado para el diametro se relaciona con el minimo diametro. En este intervalo de diametro, la estructura de los electrodos de alambre de acuerdo con la invencion posibilita conseguir mejoras particularmente significativas de eficiencia econOmica, al tiempo que mejora la eficiencia del proceso de
erosiOn.
[0028] Se prefiere que la estructura del electrodo de alambre que se escoja tenga una densidad menor de 5000 kg/m3, mas preferiblemente menor de 4800 kg/m3, y mas preferiblemente menor de 4300 kg/m 3.
[0029] La invencion se explica con mas detalle en base a la realizaciones ejemplares siguientes, con referenda al dibujo.
[0030] La figura 1 muestra esquematicamente y no a escala real una secciOn transversal de una forma de realizaciOn del electrodo de alambre segOn la invenciOn.
[0031] El electrodo de alambre 1 mostrado en secci6n transversal en la figura 1 tiene un nOcleo del cable 2, que esta completamente rodeado o abarcado, por una capa de cobertura 3 que constituye el exterior del electrodo de alambre 1. Una capa de transiciOn 4, que tambien abarca completamente o rodea al nt.lcleo 2, que esta dispuesta entre la capa de cobertura 3 y el nude° 2. Como ya se ha indicado anteriormente, la capa de cobertura 3 y/o la capa de
transiciOn 4 puede estar tambien diseriada de manera que tengan grietas o fisuras o discontinuidades, y no cubran completamente al nOcleo.
[0032] En el ejemplo de realizaciOn representado, el nkleo 2 esta formado de manera completamente homogenea o sustancialmente completamente de aluminio cristalino o de una aleaciOn de aluminio cristalino. La capa de cobertura 3 es asimismo un conjunto homogeneo y de una sola estructura de capa, y esta formada en mas de un 50% en peso y referentemente completamente o sustancialmente por completo de latOn. Por motivos ilustrativos, la capa de transici6n 4 esta representada con un espesor muy exagerado. En realidad, solo contribuye de manera insignificante a la seccion transversal total de area. Ella comprende al menos un elemento que esta presente en el nOcleo 2 y al menos un elemento que esta presente en la capa de cobertura 3. Preferiblemente, comprende una aleaciOn que, en su composicion, es entre aquella del niicleo 2 y la de la capa de cobertura 3. A este respecto, la composiciOn tambien puede variar en la direcciOn radial, con el fin de efectuar una transiciOn gradual entre el nOcleo 2 y la capa de cobertura 3. La capa de transiciOn 4 sirve para mejorar la adhesi6n entre el nude° 2 y la capa de cobertura 3. Dependiendo del metodo elegido para producir el electrodo de alambre 1, se habra formado inherentemente una capa de transici6n mas o menos extensa, por ejemplo a traves de procesos de difusiOn. Es preciso senalar que, en conjunto, los limites superficies entre capas adyacentes se realizan generalmente de una manera no ideal y pudiendo ser irregulares y /o confusos a
causa de los procesos de difusiOn.
[0033] De manera similar al caso de la capa de transiciOn 4, tambien puede ser ventajoso fabricar el electrodo de alambre 1 tal que la composicion del nOcleo 2 y/o de la capa de cobertura 3 varien en la direcciOn radial. Esto puede conseguirse, no solo a traves de realizaciones de mCatiples capas, sino tambien traves de las variaciones continuas.
[0034] La proporciOn de la superficie del nCicleo 2 en relacion al area total de la seccion transversal es at menos un 60%.
5 [0035] En un ejemplo especial preferente de esta realizacion, el nt.lcleo 2 esta formado de aluminio puro y la capa de cobertura 3 esta formada de CuZn37. La capa de transiciOn 4 tiene un espesor de aproximado de un micrOmetro, y se compone sustancialmente de aleaciones de aluminio y cobre y/o zinc. El grosor del electrodo de alambre 1 es de 0,25 ms., la proporciOn de la superficie del nucleo 2 con respecto at area de la seccion transversal es del
10 65%, y la resistencia a la tension mecanica del electrodo de alambre 1 es 400 N / mm 2.
[0036] En un ejemplo adicional de realizaciOn especial preferente, representado en la Figura 1, el ntkleo 2 esta formado con la aleacion AlMg3y la capa de cobertura 3 esta formada de CuZn45. La capa de transiciOn 4 tiene un espesor aproximado de 15 micras, y esta compuesto sustancialmente de aleaciones de aluminio y cobre y/o zinc. El espesor del electrodo de
15 alambre 1 es 0,3 mm, la proporcion de la superficie del nide° 2 con respecto al area la secciOn transversal es 65%, y la resistencia a la tensicin mecanica del electrodo alambre 1 es 400 N/mm 2.
Claims (8)
- REIVINDICACIONES
- 1.
- Un electrodo de alambre para el corte mecanizado por descarga eléctrica o , teniendo
- 5
- -Un núcleo (2) que esta compuesto en más de un 50% en peso de aluminio
- cristalino 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,
- 10
- caracterizado porque, a lo largo de toda la longitud del alambre
- electrodo
- (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%.
- 15
- 2. El electrodo de alambre tal y como se reivindica en la reivindicación 1, en el cual la
- capa de cobertura (3) está formada
- al menos en un 50% en peso de cobre, zinc y/o
- una aleación de cobre-zinc.
-
- 3.
- El electrodo de alambre tal y como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en donde la
- 20
- capa de cobertura (3) tiene una pluralidad de subcapas, las cuales están dispuestas
- una encima
- otra y cada una está hecha al menos en un 50% en peso de cobre,
- zinc y/o
- una aleación de cobre-zinc.
-
- 4.
- El
- 25
- electrodo de alambre tal y como se reivindica en una cualquiera de las
- reivindicaciones
- anteriores, en donde la capa de cobertura (3) comprende latón
- teniendo un contenido de zinc de al menos un 40% en peso.
- 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.5 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. ••••20 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).25 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.
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