Eletroerosão a Fio (Wire EDM) 101: Benefícios, Desvantagens e Visão Geral do Processo CNC

Eletroerosão a fio ou WEDM geralmente refere-se a Usinagem por Eletroerosão a Fio (Wire Electrical Discharge Machining). Seu princípio básico é usar um fio metálico fino que se move continuamente (chamado fio eletrodo) como eletrodo para erosionar o metal e cortar a peça por descarga de faísca pulsada. Quais são as vantagens e desvantagens da eletroerosão a fio? Quais etapas estão envolvidas no processo de Eletroerosão a Fio CNC?

Vantagens da Eletroerosão a Fio

• Ampla gama de aplicações: independentemente da espessura e dureza do material, pode ser processado. Desde que seja material condutor, pode ser processado desde chapa fina até metal duro, independentemente de espessura, tamanho e dureza.
• Pode processar formas complexas: além do corte linear, pode cortar arcos e processar formas complexas, como combinação de linhas retas e arcos. Usinagem cônica também pode ser realizada movendo os fios superior e inferior independentemente.
• Alta precisão: a precisão do corte a fio é comparável à de retífica (unidade de 0,005 mm).
• Livre de rebarbas: como não é necessário remover rebarbas, equipamentos periféricos como esteira transportadora de cavacos não são necessários, encurtando o processo.
• Não requer ferramentas especiais: como fios de latão relativamente baratos podem substituir ferramentas consumíveis como ferramentas de corte rotativas, não há necessidade de troca de ferramentas e o custo de consumíveis é reduzido.
• Reduz danos ao material: como a eletroerosão a fio é um processo sem contato, a carga no material não é grande e a deformação térmica também é muito pequena.

Desvantagens da Eletroerosão a Fio

• Não pode processar pelo fundo: como o corte a fio é uma serra de fio, não pode usinar pelo fundo. Se deseja fazer eletroerosão no fundo, a máquina de eletroerosão por penetração (sinking EDM) é a melhor escolha.
• Velocidade de processamento lenta: corta enquanto derrete gradualmente a peça, sendo mais lento que corte convencional e não adequado para produção em massa. Sua velocidade é de alguns milímetros por minuto, mal perceptível a olho nu.
• Materiais não condutores não podem ser processados: embora materiais condutores possam ser processados independentemente de sua dureza, materiais não condutores não podem.
• Não pode processar horizontalmente: como o fio esticado verticalmente é processado como uma serra, não pode usinar horizontalmente.

Etapas e Processo da Usinagem por Eletroerosão a Fio

O corte por eletroerosão a fio é usado para cortar com precisão materiais metálicos para usinagem de alta precisão. Geralmente usado para processar materiais em bloco, como moldes e engrenagens, fixadores de precisão e pós-tratamento de peças endurecidas que requerem alta precisão de usinagem, em vez de cortar chapas.

As etapas gerais de WEDM são brevemente descritas a seguir.

1. Primeiro, coloca-se a peça a ser usinada na mesa de trabalho. Claro, pode-se cortar a partir da extremidade da peça, mas geralmente, no início do corte a fio, o furo inicial (linha) é conectado à peça para evitar deformação devido à tensão interna. Quando a mesa (ou fio) se move na direção XY (no plano) de acordo com os dados NC pré-inseridos, o processamento começa. Como opera continuamente por controle NC, pode ser processado sem operador. Após o corte, será automaticamente cortado na forma de usinagem especificada segundo os dados de usinagem NC. Ao cortar peças, elas não se tocam, mantendo distância constante de dezenas de mícrons.
2. Quando a distância entre a peça e o eletrodo de fio em estado isolante no fluido de trabalho se aproxima de dezenas de mícrons, o isolamento entre eles é destruído e ocorre descarga de faísca, resultando no fluxo instantâneo de corrente de pulso. No estado de descarga de alta densidade chamado torre de arco, gera-se localmente temperatura de vários mil graus e o metal (peça) derrete.
3. Além disso, a temperatura do fluido de trabalho ao redor da coluna de arco sobe instantaneamente e vaporiza, causando expansão rápida de volume, provocando uma explosão entre a peça e a superfície do eletrodo. Isso expulsa detritos metálicos.
4. Então, quando a corrente de pulso é cortada e flui para a água limpa circundante, o metal fundido resfria e vira detritos finos, que são lavados, e o isolamento entre os eletrodos é restaurado, aguardando o fornecimento do próximo pulso de tensão.

Dessa forma, o metal (peça) é derretido e removido sob cada pulso de tensão e repetido centenas de milhares de vezes por segundo para cortar a peça por eletroerosão a fio.