Implementation of a microchannel manufacturing system based on micro-Electro Discharge Machining

Resumen

El presente trabajo presenta un sistema para manufactura en metales conductores utilizando micro maquinado por electro erosión. El sistema está basado en un circuito oscilador resistivo-capacitivo que produce las descargas eléctricas para la remoción de material. El diseño del control propuesto y de la estructura mecánica de la máquina combina las capacidades de electro erosión convencional para penetrar materiales conductores, con un movimiento lateral del electrodo, permitiendo la generación de micro canales. Guías lineales de precisión con motores a pasos fueron empleadas para el posicionamiento de la herramienta de trabajo. Un porta electrodo con capacidad de oscilación fue desarrollado para mejorar el desempeño del sistema. El porta electrodo facilita la expulsión de partículas residuales durante el proceso. El sistema de control computarizado empleado está basado en una distribución libre de Linux específica para control de máquinas herramientas (LinuxCNC). El control de espaciamiento necesario para la continuidad del proceso fue implementado mediante el monitoreo del voltaje electrodo-pieza. Microcanales de 290 μm de ancho, 50 μm de profundidad y decenas de milímetros de largo fueron manufacturados como pruebas de validación en acero A36 (96.9 HRB) utilizando electrodos de latón de 254 μm de diámetro. El control fue utilizado en dos diferentes configuraciones de máquina, probando la portabilidad del diseño propuesto.