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Equilibrando la Productividad y la Sostenibilidad en EDM: Un Análisis Integral del Consumo de Energía y la Degradación del Electrodo

Autores: Maurya, Sunil Kumar; Campatelli, Gianni; Veracini, Massimo; Arcioni, Massimo; Clori, Dario

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Equilibrando la Productividad y la Sostenibilidad en EDM: Un Análisis Integral del Consumo de Energía y la Degradación del Electrodo


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Hundimiento de matriz
Mecanizado por descarga eléctrica
Edm
Consumo de energía
Desgaste del electrodo
Parámetros de mecanizado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es un proceso de fabricación para la creación de geometrías complejas en aplicaciones desafiantes. Sin embargo, su naturaleza intensiva en energía y las complejas interacciones de parámetros plantean desafíos para equilibrar la productividad, la sostenibilidad y el desgaste del electrodo. Este estudio presenta un análisis exhaustivo del consumo de energía y la degradación del electrodo en EDM. Utilizando un avanzado sistema experimental con monitoreo de energía en tiempo real, este estudio investigó la compensación entre los parámetros de mecanizado, la eficiencia energética y el desgaste del electrodo. El estudio empleó una geometría de electrodo simple y estandarizada y varió los parámetros de EDM, como la corriente de descarga y la duración del pulso. Los resultados obtenidos demostraron claramente que la optimización de los parámetros de mecanizado de EDM, particularmente la corriente de descarga, influía significativamente en la eficiencia del mecanizado y el desgaste del electrodo. Específicamente, el uso de configuraciones de alta corriente de 140 A redujo sustancialmente el tiempo total de mecanizado de aproximadamente 33 h (con configuraciones conservadoras de 40 A) a alrededor de 3.5 h, logrando casi una mejora de diez veces. Además, también condujo a una reducción en el consumo específico de energía (SEC), disminuyendo de 0.81 Wh/mm a baja corriente (40 A) a 0.19 Wh/mm a la corriente más alta (140 A), subrayando una relación inversa definitiva entre la corriente de descarga y el consumo de energía. Los resultados del estudio proporcionan pautas prácticas para mejorar la eficiencia operativa y la sostenibilidad de EDM en sectores de fabricación avanzada.

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