Usinagem por descarga elétrica

A eletroerosão é utilizada principalmente para usinagem de moldes e peças com formatos complexos de furos e cavidades; processamento de diversos materiais condutores, como ligas duras e aço temperado; usinagem de furos profundos e finos, furos com formatos especiais, ranhuras profundas, juntas estreitas e corte de fatias finas, etc.; usinagem de diversas ferramentas de conformação, gabaritos e anéis calibradores de rosca, etc.

O princípio de processamento

Durante o processo de eletroerosão (EDM), o eletrodo-ferramenta e a peça de trabalho são conectados respectivamente aos dois polos da fonte de alimentação de pulsos e imersos no fluido de trabalho, ou o fluido de trabalho é injetado no espaço de descarga. O avanço do eletrodo-ferramenta sobre a peça de trabalho é controlado por um sistema automático de controle do espaço entre os eletrodos. Quando o espaço entre os dois eletrodos atinge uma determinada distância, a tensão de impulso aplicada a ambos os eletrodos rompe o fluido de trabalho e gera uma descarga elétrica.

No microcanal de descarga, uma grande quantidade de energia térmica se concentra instantaneamente, a temperatura pode atingir até 10.000 °C e a pressão sofre uma mudança brusca, fazendo com que os traços de metal na superfície de trabalho derretam e vaporizem imediatamente, explodindo no fluido de trabalho. Nesse ponto, condensam-se rapidamente, formando partículas sólidas de metal, que são então removidas pelo fluido. Nesse instante, pequenas marcas de corrosão se formam na superfície da peça. A descarga é interrompida brevemente e o fluido de trabalho entre os dois eletrodos retorna ao estado isolante.

A próxima tensão de pulso se rompe em outro ponto onde os eletrodos estão relativamente próximos um do outro, produzindo uma descarga elétrica e repetindo o processo. Assim, embora a quantidade de metal corroído por descarga de pulso seja muito pequena, mais metal pode ser erodido devido a milhares de descargas de pulso por segundo, com uma certa produtividade.

Mantendo-se constante a distância de descarga entre o eletrodo-ferramenta e a peça de trabalho, o metal da peça é corroído enquanto o eletrodo-ferramenta avança continuamente em sua direção, resultando na usinagem de uma forma correspondente ao formato do eletrodo-ferramenta. Portanto, basta conhecer o formato do eletrodo-ferramenta e o modo de movimento relativo entre ele e a peça, para que seja possível usinar uma variedade de perfis complexos. Os eletrodos-ferramenta são geralmente feitos de materiais resistentes à corrosão, com boa condutividade, alto ponto de fusão e fácil processamento, como cobre, grafite, liga de cobre-tungstênio e molibdênio. Durante o processo de usinagem, o eletrodo-ferramenta também sofre perdas, porém menores do que a quantidade de corrosão do metal da peça, ou até mesmo praticamente nulas.

Como meio de descarga, o fluido de trabalho também desempenha um papel no resfriamento e na remoção de cavacos durante o processamento. Fluidos de trabalho comuns são meios com baixa viscosidade, alto ponto de fulgor e desempenho estável, como querosene, água deionizada e emulsões. A máquina de eletroerosão é um tipo de descarga autoexcitada, cujas características são as seguintes: os dois eletrodos da descarga por faísca possuem alta tensão antes da descarga; quando os dois eletrodos se aproximam, ocorre a ruptura dielétrica, resultando na descarga por faísca. Ao longo do processo de ruptura dielétrica, a resistência entre os dois eletrodos diminui drasticamente, assim como a tensão entre eles. O canal da faísca deve ser extinto em tempo hábil após ser mantido por um curto período de tempo (geralmente 10⁻⁷ a 10⁻³ s) para manter as características de "polo frio" da descarga por faísca (ou seja, a energia térmica da conversão de energia do canal não atinge a profundidade do eletrodo a tempo), de modo que a energia do canal seja aplicada em uma faixa mínima. O efeito da energia do canal pode causar corrosão localizada no eletrodo. O método que produz o fenômeno de corrosão quando A usinagem dimensional de materiais por meio de descarga elétrica é chamada de eletroerosão (EDM). A EDM utiliza descarga elétrica em um meio líquido com baixa tensão. De acordo com o formato do eletrodo e as características do movimento relativo entre o eletrodo e a peça, a EDM pode ser dividida em cinco tipos: EDM a fio: corte de materiais condutores utilizando um fio que se move axialmente como eletrodo e a peça que se move ao longo da forma e tamanho desejados; EDM retificação: utiliza fio ou rebolo condutor como eletrodo para usinagem de furos ou retificação por conformação; utilizada para usinagem de anéis calibradores de rosca, tampões calibradores de rosca [1], engrenagens, etc.; processamento de pequenos furos, liga superficial, reforço superficial e outros tipos de processamento. A EDM pode processar materiais e formas complexas que são difíceis de serem cortadas por métodos de usinagem comuns. Não há força de corte durante a usinagem; não produz rebarbas, sulcos de corte ou outros defeitos; o material do eletrodo não precisa ser mais duro que o material da peça; utiliza-se energia elétrica diretamente, facilitando a automação; após o processamento, a superfície apresenta uma camada de metamorfose, que Em algumas aplicações, é necessário um maior isolamento; lidar com a poluição por fumaça causada pela purificação e processamento do fluido de trabalho é problemático.


Data da publicação: 23/07/2020