Blisks, matrices y otras piezas especiales – fabricadas electroquímicamente

Los procesos ECM y PECM se basan en un principio electroquímico mediante el cual los iones metálicos se desprenden de la pieza de trabajo sin contacto mecánico. 

La pieza actúa como ánodo (electrodo positivo) y la herramienta como cátodo (electrodo negativo). Entre ambos circula una solución electrolítica que permite la disolución controlada del material. 

Como no existe contacto mecánico entre la herramienta y la pieza, no se produce desgaste de la herramienta ni alteraciones térmicas en el material, una ventaja decisiva frente al mecanizado por arranque de viruta o a la electroerosión. 

Tanto los blisks como las matrices de forja comparten dos características fundamentales: están fabricados con materiales de muy alta dureza y presentan geometrías tridimensionales altamente complejas. 

Los blisks, fabricados con superaleaciones a base de níquel, requieren perfiles de álabes y canales anulares de alta precisión, sin modificar las propiedades del material. 

Las matrices de forja, por su parte, deben incorporar cavidades de gran precisión en aceros de alta resistencia, manteniendo la exactitud dimensional incluso en producciones de gran volumen. En estos casos, los procesos convencionales suelen alcanzar sus límites, ya sea por razones económicas o porque no pueden cumplir con las exigencias de calidad requeridas. 

Para la fabricación de blisks, EMAG utiliza la tecnología PECM (Mecanizado Electroquímico de Precisión), que permite un mecanizado especialmente cuidadoso con la pieza y ofrece una calidad superficial excepcional. 

Para las matrices de forja, EMAG emplea la tecnología ECM en las máquinas de la serie PT, que, con hasta cuatro ejes, también permiten realizar operaciones complejas de desbaste. 

Ambas tecnologías funcionan prácticamente sin desgaste de la herramienta y sin influencia térmica sobre la pieza de trabajo. 

Para la fabricación de blisks, EMAG dispone de dos máquinas especializadas: La PO 100 SF, diseñada para el mecanizado de álabes de turbina individuales, mientras que la PO 900 BF, de mayor tamaño, se encarga del mecanizado completo de blisks enteros. Para la fabricación de matrices de forja, EMAG ofrece las máquinas de la serie PT, que cuentan con hasta cuatro ejes de mecanizado y avances de hasta 5 mm/min, lo que permite realizar operaciones de mecanizado extensas y paralelizadas con alta eficiencia.  

Con ECM es posible alcanzar tolerancias inferiores a 20 micrómetros en producción en serie. Una ventaja fundamental de este proceso es que no genera microfisuras ni zonas afectadas por el calor, a diferencia de la electroerosión (EDM). Esto resulta especialmente importante en herramientas de estampado de alto rendimiento, donde cualquier alteración del material puede comprometer la estabilidad y la vida útil del componente. 

Además, la tecnología PECM proporciona una calidad superficial sobresaliente, que en muchos casos elimina la necesidad de operaciones posteriores de acabado. 

Los blisks son componentes esenciales de los motores aeronáuticos y deben cumplir los estrictos requisitos de calidad de la industria aeroespacial. 

Las matrices de forja se utilizan en todos aquellos sectores donde los componentes se fabrican mediante procesos de conformado, como la industria automotriz, la ingeniería mecánica y la tecnología médica. 

En ambos casos, la precisión, la integridad del material y la estabilidad del proceso son requisitos indispensables. 

En la fabricación de prototipos y de series muy pequeñas, la electroerosión (EDM) puede ser una opción ventajosa debido a la menor inversión inicial en equipos. Sin embargo, a medida que aumenta el volumen de producción, la situación cambia. El principio de funcionamiento de ECM, prácticamente libre de desgaste de la herramienta, reduce de forma continua el costo por pieza, mientras que en EDM los costos de los electrodos y los tiempos de preparación aumentan de manera proporcional. 

Además, la posibilidad de mecanizar hasta 30 piezas simultáneamente permite incrementar considerablemente la productividad. 

Todas las máquinas EMAG ECM incorporan tecnologías de plataforma comunes que mejoran la estabilidad y la eficiencia del proceso. La bancada de máquina fabricada en Mineralit® proporciona una elevada estabilidad térmica y una excelente amortiguación de vibraciones. Asimismo, las interfaces inteligentes de software y hardware facilitan la integración de las máquinas en líneas de producción existentes, mientras que las soluciones de automatización de EMAG completan el sistema para ofrecer una cadena de procesos continua, eficiente y rentable.