Usinagem por Descarga Elétrica (EDM): Processo, Benefícios e Aplicações

Hoje no The Mechanical Post veremos O que é usinagem por descarga elétrica? sua construção, funcionamento, aplicações, vantagens e limitações.

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O que é usinagem por descarga elétrica?

Usinagem por descarga elétrica também é conhecida como EDM, que é um tipo de processo de usinagem não tradicional. EDM usa uma faísca elétrica para remover uma pequena quantidade de material da peça de trabalho, resultando na usinagem da peça.

O EDM é usado para usinar materiais muito duros que não seriam possíveis usando processos de usinagem tradicionais como torno, máquinas de fresar, etc. Também é conhecido como erosão por faísca ou usinagem por faísca.

Princípio da usinagem por descarga elétrica

A usinagem por descarga elétrica funciona no princípio de erosão da peça de trabalho devido à descarga de faísca entre a ferramenta e a peça de trabalho.

2 eletrodos, nomeadamente o ânodo (+ terminal positivo) e o cátodo (- terminal negativo) são usados para produzir uma faísca elétrica quando aproximados o suficiente. Uma tensão de cerca de 20.000 a 100.000 volts é aplicada.

Quando ambos os eletrodos são aproximados, ou seja, cerca de 0,05mm a 0,005mm, uma faísca intensa é produzida resultando em muita geração de calor.

Quando ambos os eletrodos são feitos do mesmo material, então o ânodo erosiona mais rápido, assim a peça de trabalho é conectada ao ânodo.

A ferramenta é feita na forma da impressão requerida a ser produzida na peça de trabalho. O ânodo e o cátodo são ambos imersos em um fluido dielétrico para funcionamento eficiente.

Construção da usinagem por descarga elétrica

Frank50 s, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

1. Gerador de pulso DC
2. Peça de trabalho
3. Fixador
4. Fluido dielétrico
5. Bomba
6. Filtro
7. Porta-ferramenta
8. Faísca
9. Ferramenta

Os principais componentes da usinagem por descarga elétrica são:

Gerador de pulso DC

A função do gerador de pulso DC é converter a alimentação CA em uma alimentação CC de alta tensão capaz de produzir a faísca.

Peça de trabalho

O material no qual a usinagem será realizada é a peça de trabalho. A peça de trabalho é conectada ao terminal positivo do gerador de pulso DC.

Fixador

O fixador é usado para manter a peça de trabalho no lugar. O fixador pode ser uma mesa magnética, mandril ou um torno.

Fluido dielétrico

O fluido dielétrico atua como isolante até que a tensão de ruptura seja atingida e atua como condutor uma vez que a tensão de ruptura é atingida. O fluido dielétrico leva embora o metal fundido e limpa o espaço da faísca. Também atua como refrigerante resfriando a ferramenta e a superfície usinada.

Água destilada, óleo de parafina, óleo de silicone, etc. são os tipos de líquidos usados como fluido dielétrico.

Bomba de circulação

A bomba de circulação é usada para circular o fluido dielétrico por todo o sistema.

Filtro

O filtro é usado para filtrar pequenas partículas de metal ou outras partículas estranhas que entram no fluido dielétrico durante a circulação.

Porta-ferramenta

O porta-ferramenta é usado para manter a ferramenta firmemente. Também abriga o mecanismo de servo motor que é usado para fornecer avanço e manter um espaço constante entre a ferramenta e a peça de trabalho.

Ferramenta

A ferramenta é feita na forma da impressão a ser produzida na peça de trabalho. A ferramenta é conectada ao terminal negativo do gerador de pulso DC para se tornar um cátodo. A ferramenta é um bom condutor de eletricidade junto com um alto ponto de fusão.

NezzerX na Wikipedia em inglês, domínio público, via Wikimedia Commons

Funcionamento da usinagem por descarga elétrica

• A ferramenta e a peça de trabalho são ambas imersas no fluido dielétrico e separadas por um pequeno espaço entre elas conhecido como espaço da faísca.
• Quando a fonte de alimentação é ligada, milhares de faíscas são produzidas. No entanto, a duração de cada faísca é muito curta.
• As faíscas fazem com que o fluido dielétrico próximo ionize, devido ao qual o fluido dielétrico atua como condutor.
• A faísca causa geração intensa de calor devido à qual o material da peça de trabalho derrete.
• Este material fundido é levado embora pelo fluxo do fluido dielétrico, assim resfriando a peça de trabalho e a ferramenta.
• O fluido dielétrico é então filtrado e recirculado.
• À medida que o material é removido, o servo motor fornece avanço adequado para manter constantemente o espaço da faísca.
• É assim que o material é usinado usando o processo de usinagem por descarga elétrica.

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Vantagens da usinagem por descarga elétrica

As vantagens da usinagem por descarga elétrica são as seguintes:

• EDM pode ser usado para usinar qualquer tipo de material.
• Formas complexas que são difíceis de produzir usando processos de usinagem convencionais podem ser produzidas usando EDM.
• Usinagem com tolerâncias muito apertadas é possível.
• Um bom acabamento superficial é obtido.
• Como não há contato entre a ferramenta e a peça de trabalho, tensões mecânicas não são desenvolvidas.

Qw5646, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Limitações da usinagem por descarga elétrica

As seguintes são as limitações da usinagem por descarga elétrica:

• Alto consumo de energia.
• A taxa de remoção de material é baixa.
• Cantos vivos não podem ser produzidos.
• EDM só pode ser usado para materiais eletricamente condutores.
• Há formação de sobrecorte.
• Furos cônicos são produzidos.

Aplicações da usinagem por descarga elétrica

As seguintes são as aplicações da usinagem por descarga elétrica:

• Pode ser usado para produzir furos muito pequenos.
• Usando um fuso rotativo, roscas podem ser produzidas.
• Também é usado para fabricação de engrenagens.
• Também é usado na indústria aeroespacial para usinagem.
• EDM também é usado para fabricação de matrizes de extrusão, ferramentas de estampagem, etc.

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Esta é uma visão geral da usinagem por descarga elétrica. Se você gostou deste post ou tem sugestões, nos avise nos comentários, adoraríamos ouvir de você.

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