O que é Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)?

O que é Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)?

A usinagem por descarga elétrica (EDM) é um processo de usinagem não tradicional baseado na remoção de material de uma peça por meio de uma série de descargas elétricas repetidas entre ferramentas, chamadas eletrodos, e a peça sendo usinada na presença de um fluido dielétrico.

A usinagem por descarga elétrica (EDM), também conhecida como usinagem por faísca, erosão por faísca, afundamento de matriz, queima de fio ou erosão de fio, é um processo de fabricação de metal pelo qual uma forma desejada é obtida usando descargas elétricas (faíscas).

O material é removido da peça de trabalho por uma série de descargas de corrente rapidamente recorrentes entre dois eletrodos, separados por um líquido dielétrico e sujeitos a uma tensão elétrica.

Um dos eletrodos é chamado de eletrodo-ferramenta, ou simplesmente ferramenta ou eletrodo, enquanto o outro é chamado de eletrodo-peça ou peça de trabalho. O processo depende de a ferramenta e a peça de trabalho não fazerem contato físico.

Quando a tensão entre os dois eletrodos é aumentada, a intensidade do campo elétrico no volume entre os eletrodos torna-se maior, causando uma ruptura dielétrica do líquido e produzindo um arco elétrico.

Como resultado, o material é removido dos eletrodos. Uma vez que a corrente para (ou é interrompida, dependendo do tipo de gerador), o novo dielétrico líquido é transportado para o volume entre eletrodos, permitindo que as partículas sólidas (detritos) sejam transportadas e as propriedades isolantes do dielétrico sejam restaurado.

A adição de novo dielétrico líquido no volume entre eletrodos é comumente chamada de lavagem. Após um fluxo de corrente, a tensão entre os eletrodos é restaurada ao que era antes da ruptura para que uma nova ruptura do dielétrico líquido possa ocorrer para repetir o ciclo.

Trabalho da máquina EDM

A Usinagem por Descarga Elétrica (EDM) é um processo controlado de remoção de metal que é usado para remover metal por meio de erosão por faísca elétrica. Neste processo, uma faísca elétrica é usada como ferramenta de corte para cortar (erodir) a peça de trabalho para produzir a peça acabada na forma desejada.

O processo de remoção de metal é realizado aplicando uma carga elétrica pulsante (ON/OFF) de corrente de alta frequência através do eletrodo até a peça de trabalho. Isso remove (erode) pedaços muito pequenos de metal da peça de trabalho a uma taxa controlada.

Processo EDM

A erosão por faísca EDM é o mesmo que ter um curto-circuito que queima um pequeno orifício em um pedaço de metal em contato. Com o processo EDM, tanto o material da peça quanto o material do eletrodo devem ser condutores de eletricidade.

O processo EDM pode ser usado de duas maneiras diferentes:

• Um eletrodo (ferramenta) pré-moldado ou formado, geralmente feito de grafite ou cobre, é moldado de acordo com a forma da cavidade a ser reproduzida. O eletrodo formado é alimentado verticalmente para baixo e a forma inversa do eletrodo é erodida (queimada) na peça de trabalho sólida.
• Um eletrodo de fio vertical de deslocamento contínuo, com o diâmetro de uma agulha pequena ou menor, é controlado pelo computador para seguir um caminho programado para corroer ou cortar uma ranhura estreita na peça de trabalho para produzir a forma necessária.
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Tipos de máquinas EDM

1. EDM com fio ou “cortador de queijo”

A máquina de eletroerosão a fio usa um eletrodo de arame e um movimento CNC para produzir a forma ou o contorno desejado. Esta técnica remove o material condutor usando a erosão por faísca, que é o princípio primário do processo de EDM.

O fio passa de um carretel através de guias de fio de precisão controladas em movimento pelo CNC. Lavado com dielétrico (água deionizada) para resfriar o fio fino e remover as partículas erodidas, um fio EDM pode ser considerado uma serra de fita muito precisa e precisa.

2. EDM de furadeira ou popper

Esta máquina EDM é usada para fazer pequenos furos em uma peça de metal. A máquina utiliza um tubo condutor como eletrodo e um fluxo contínuo de fluido dialeto através e ao redor desse eletrodo para expulsar os metais vaporizados.

A capacidade da máquina de fazer furos precisos e precisos, mesmo em materiais duros e exóticos, continua sendo uma das indústrias de fabricação de desenvolvimento voltadas para o futuro.

3. RAM ou Sinker EDM

Sendo a forma mais antiga de usinagem EDM, a RAM EDM consiste em um eletrodo de formato especial que é mergulhado em uma peça de trabalho para criar cortes sofisticados e cavidades cegas.

Como o nome sugere, nas máquinas Sinker EDM, tanto a peça quanto os eletrodos são mergulhados no fluido dielétrico (óleos leves e de viscosidade) e através do gerador energizado correto para que os resultados desejados sejam alcançados.

EDM é usado na fabricação

Com sua capacidade de criar formas precisas e únicas, a EDM tem sido utilizada por muitas indústrias em seus processos de fabricação. Aqui estão os tipos mais comuns de aplicativos para EDM.

• Fabricação de moldes: Matrizes são ferramentas usadas para cortar ou moldar materiais em um produto sólido. O EDM é usado para criar esses moldes, apesar do tamanho ou da forma comum necessária.
• Fabricação de moldes: Moldes são recipientes que transformam líquido ou substância na forma do recipiente. A dimensão e a profundidade de um molde são alcançadas com o uso de EDM.
• Perfuração de Pequenos Furos: Sem EDM, seria difícil fazer pequenos furos. A capacidade do EDM de criar pequenas formas com precisão o torna ideal para perfurar o tamanho exato dos furos necessários.
• Produção de protótipos: O processo EDM é mais amplamente utilizado pelas indústrias de moldes, ferramentas e matrizes, mas está se tornando um método comum de fabricação de protótipos e peças de produção, especialmente nas indústrias aeroespacial, automobilística e eletrônica, nas quais as quantidades de produção são relativamente baixas.

Vantagens da máquina EDM

• Capacidade de usinar formas complexas que seriam difíceis de produzir com ferramentas de corte convencionais.
• Usinagem de material extremamente duro com tolerâncias muito estreitas.
• Peças de trabalho muito pequenas podem ser usinadas onde as ferramentas de corte convencionais podem danificar a peça devido à pressão excessiva da ferramenta de corte.
• Não há contato direto entre a ferramenta e a peça de trabalho. Portanto, seções delicadas e materiais fracos podem ser usinados sem distorção perceptível.
• Pode-se obter um bom acabamento superficial; uma superfície muito boa pode ser obtida por caminhos de acabamento redundantes.
• Buracos muito finos podem ser obtidos.
• Orifícios cônicos podem ser produzidos.
• Contornos internos de tubos ou recipientes e cantos internos até R 0,001″.

Desvantagens da máquina EDM

• Dificuldade em encontrar maquinistas especializados.
• A taxa lenta de remoção de material.
• Potencial risco de incêndio associado ao uso de dielétricos à base de óleo combustível.
• O tempo e o custo adicionais usados ​​para criar eletrodos para ram/sinker EDM.
• Reproduzir cantos vivos na peça de trabalho é difícil devido ao desgaste do eletrodo.
• O consumo específico de energia é muito alto.
• O consumo de energia é alto.
• "Overcut" é formado.
• O desgaste excessivo da ferramenta ocorre durante a usinagem.
• Materiais não condutores elétricos podem ser usinados apenas com uma configuração específica do processo.