Fabricar moldes de estampación de alto rendimiento es increíblemente difícil. El acero templado para herramientas es quebradizo, los diseños complejos son difíciles de mecanizar y un pequeño error significa volver a empezar desde cero.

Una máquina de electroerosión por hilo es ideal porque utiliza un proceso sin contacto para cortar acero templado sin tensión. Alcanza una precisión micrométrica, creando esquinas afiladas y perfiles complejos que el fresado de alta velocidad no puede lograr.

La electroerosión por hilo es lo que nos permite crear las matrices fuertes y monolíticas de "una sola pieza" que exige la fabricación moderna. A menudo es la única solución. Veamos exactamente por qué esta tecnología es tan esencial para la fabricación moderna de herramientas y troqueles.

¿Cómo evita la electroerosión por hilo las tensiones y grietas en los moldes de acero templado para herramientas?

Ha pasado días mecanizando un molde, sólo para que se agriete durante el tratamiento térmico o falle en su primera puesta en marcha. Este devastador contratiempo suele deberse a la tensión oculta del mecanizado.

La electroerosión por hilo evita las tensiones porque es un proceso sin contacto. Vaporiza el material con una chispa controlada, por lo que no empuja ni tira de la pieza, eliminando la tensión mecánica que provoca microfisuras.

Esta es la ventaja más importante de Electroerosión por hilo¹. Trabajamos con materiales como el SKD11 endurecido a HRC 60 o superior. Este acero es increíblemente duro, pero también muy quebradizo. El fresado convencional introduce una inmensa fuerza mecánica, creando puntos de tensión que pueden convertirse en grietas más adelante.

La electroerosión por hilo es un proceso termoeléctrico. En realidad, el hilo nunca toca la pieza. En su lugar, una serie de chispas eléctricas de alta frecuencia, cada una de las cuales alcanza más de 8.000 °C, saltan a través de un pequeño espacio, vaporizando una partícula microscópica de acero. El fluido dieléctrico circundante apaga inmediatamente la zona y elimina los restos. Al no haber contacto físico, no hay tensión mecánica cero².

Este proceso crea una superficie muy fina y dura llamada "capa de refundición". Un corte de desbaste de alta energía puede hacer que esta capa se vuelva quebradiza. Por eso realizamos varios "cortes de desbaste" de baja energía. Cada corte de desbaste elimina la capa comprometida anterior, dejando una superficie limpia y metalúrgicamente sólida, libre de tensiones de tracción y microfisuras que provocan fallos por fatiga en una matriz. Este cuidadoso enfoque por capas es clave para la larga vida de un molde.

¿Por qué es mejor la electroerosión por hilo para perfiles intrincados y esquinas afiladas en moldes de estampación?

Las fresas son redondas, lo que significa que físicamente no pueden crear una esquina interna perfectamente afilada. Esta limitación obliga a hacer concesiones en el diseño y puede dar lugar a puntos débiles en las piezas estampadas finales.

La electroerosión por hilo es la mejor para estas características porque la herramienta de corte es un hilo fino. Puede trazar cualquier trayectoria compleja programada en el CNC, creando esquinas internas "prácticamente afiladas" y perfiles intrincados con facilidad.

Cuando un diseño requiere formas complejas, la electroerosión por hilo es la única solución. La "herramienta" es un alambre de tan sólo 0,1 mm de grosor y, como se alimenta constantemente de una bobina, el filo de corte es siempre nuevo y perfecto. Esto elimina el desgaste de la herramienta que afecta al fresado.

Este diminuto alambre nos permite crear lo que llamamos esquinas "virtualmente afiladas". El radio mínimo de las esquinas es el radio del hilo más el espacio de chispa. Con un alambre de 0,1 mm, podemos conseguir un radio de esquina interno de sólo 0,075 mm. Esto es imposible para una fresa.

Además, al tratarse de un proceso sin contacto, podemos mecanizar elementos extremadamente delicados, como paredes finas y nervaduras finas, sin riesgo de que la pieza se doble o se rompa por la presión de la herramienta. La mejor demostración de ello es el corte de un punzón y una matriz a partir de un único bloque de acero. Programando un único corte con una ligera conicidad, la máquina produce un "trozo" interior (el punzón) y una pieza exterior (la matriz) que encajan con una holgura perfectamente uniforme.

¿Qué precisión y tolerancias puede alcanzar la electroerosión por hilo en punzones y matrices?

La holgura entre el punzón y la matriz lo es todo. Una desviación de tan solo unas micras puede provocar rebabas, un desgaste excesivo de la herramienta y el fracaso de la producción.

La electroerosión por hilo puede lograr una precisión dimensional de hasta ±0,002 mm y un acabado superficial más suave que Ra 0,4μm. Esta precisión micrométrica se consigue mediante múltiples pasadas de desbaste, lo que garantiza un ajuste perfecto.

El nivel de precisión que podemos alcanzar es fenomenal, pero es un resultado directo de nuestro estrategia de mecanizado³. Un solo "desbaste" puede alcanzar una tolerancia de ±0,025 mm. Para alcanzar la alta precisión necesaria para los moldes, utilizamos varias pasadas de desbaste. Cada pasada utiliza menos energía, eliminando una pequeña cantidad de material para refinar la dimensión y mejorar el acabado de la superficie. La superficie resultante es una textura mate no direccional, excelente para retener el lubricante en una matriz de estampación. Un componente que requiera una tolerancia estándar de ±0,01 mm puede requerir dos pasadas, mientras que un inserto crítico que necesite ±0,002 mm puede requerir cinco o más. Es un compromiso entre tiempo y precisión.

Estrategia de mecanizado	Tolerancia típica (mm)	Acabado superficial típico (Ra µm)	Tiempo de mecanizado relativo	Aplicación principal
Corte en bruto de 1 pasada	±0.025	1.25 - 2.5	1x	Perfiles generales, piezas no críticas
Semiacabado de 2 pasos	±0.010	~0.8	~2.0x	Componentes de troquel estándar, buena precisión
3-4 Pasadas Acabado fino	±0.005	0.2 - 0.4	~3.5x	Punzones de alta precisión, plaquitas de tolerancias estrechas
5+ Pase Super-Finish	±0.001 - 0.0025	≤ 0.2	>5.0x	Componentes de moldes médicos, aeroespaciales y ópticos

¿Cuándo debe un fabricante elegir la electroerosión por hilo en lugar del fresado CNC de alta velocidad para componentes de moldes?

Usted dispone de dos tecnologías avanzadas en su taller: una electroerosión por hilo y una fresadora de alta velocidad. Saber cuándo utilizar cada una de ellas es clave para ser eficiente y rentable.

Elija la electroerosión por hilo para materiales totalmente endurecidos, esquinas internas afiladas y microfisuras. Elija el fresado de alta velocidad para materiales más blandos, superficies 3D y eliminación rápida de grandes volúmenes de material.

Rara vez se trata de elegir entre una cosa u otra. Las mejores tiendas utilizan un enfoque híbrido, aprovechando los puntos fuertes de ambos.

Dureza del material: La primera puerta

Este es el factor decisivo. Si el acero ya está endurecido por encima de 58 HRC, la electroerosión por hilo es la única opción práctica. El fresado de acero templado destruye herramientas caras y es increíblemente lento. Utilizamos el fresado en acero antes de está endurecido.

Complejidad geométrica

El fresado de alta velocidad es para superficies contorneadas en 3D y cavidades ciegas. La electroerosión por hilo es un proceso de "corte pasante", por lo que no puede hacer una cavidad que no llegue hasta el fondo. Pero para esquinas internas afiladas (radio < 0,5 mm) y ranuras profundas y estrechas, la electroerosión es superior.

La estrategia más eficaz suele ser utilizar la fresadora para desbastar rápidamente la forma básica y las características tridimensionales en acero blando. A continuación, tras el tratamiento térmico, pasamos la pieza a la electroerosión por hilo para cortar los perfiles, orificios y esquinas afiladas finales de alta precisión. Esto nos proporciona lo mejor de ambos mundos: la velocidad del fresado y la precisión de la electroerosión.

Característica / Atributo	Electroerosión por hilo	Fresado CNC de alta velocidad
Límite de dureza del material	No se ve afectado por la dureza	Limitado económicamente a < 58 HRC
Mín. Radio interno	< 0,1 mm	> 0,5 mm
Tolerancia típica	±0,005 mm (puede alcanzar ±0,001 mm)	±0,025 mm (puede ser más ajustado)
Velocidad de eliminación de material	Bajo	Alta
Características ciegas	No	Sí
Inducción de estrés	Sólo térmico (localizado)	Mecánica y térmica

Conclusión

La electroerosión por hilo es la clave de la fabricación moderna de moldes. Su corte sin tensiones de acero duro y su increíble precisión para formas complejas lo convierten en la opción ideal para crear moldes de estampación duraderos y de alto rendimiento.

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