Usinagem por Descarga Elétrica (EDM): Como Funciona e Suas Aplicações Industriais

Desde o advento de tornos controlados numericamente no século XX, a usinagem tradicional usando ferramentas de corte desempenhou um papel importante na fabricação de diferentes componentes usados em uma ampla gama de indústrias. Mas, assim como em toda inovação (ou tecnologia), métodos de usinagem tradicional atingiram seus limites nos últimos anos e estão sendo substituídos por tecnologias mais recentes como a Usinagem por Descarga Elétrica (EDM).

A usinagem por descarga elétrica (também chamada de usinagem por faísca ou erosão por faísca) elimina a necessidade de forças mecânicas (ou contato de ferramenta) ao remover material de uma peça de trabalho. Em vez disso, um EDM usa energia térmica para o processo de remoção, criando as peças desejadas com precisão e exatidão.

Você quer aprender sobre como EDMs funcionam, os diferentes tipos de EDMs e as vantagens do EDM sobre métodos de usinagem tradicionais? Você veio ao lugar certo!

Como Funciona a Usinagem por Descarga Elétrica?

Máquina de fio EDM (usinagem por descarga elétrica).

Uma máquina de descarga elétrica tipicamente apresenta um eletrodo que ajuda a desintegrar materiais condutores eletricamente como carboneto ou aço endurecido.

Diferente da usinagem convencional, onde uma ferramenta de corte é rotacionada contra uma peça de trabalho, o eletrodo EDM não faz contato com a peça de trabalho. Em vez disso, é posicionado de forma que exista um pequeno espaço entre ele e a peça de trabalho.

Para criar cortes ou fabricar peças, uma faísca elétrica de alta frequência é descarregada do eletrodo para a peça de trabalho. Esta descarga elétrica vaporiza (ou derrete) a superfície do metal, criando os cortes desejados.

O movimento deste eletrodo ao redor da peça de trabalho para fabricar peças é geralmente controlado usando tecnologia de Controle Numérico Computadorizado (CNC). No entanto, a operação bem-sucedida do EDM vai além da tecnologia CNC e descarga elétrica; o eletrodo e a peça de trabalho são geralmente submersos em um fluido dielétrico, que ajuda a controlar as faíscas e resfriar a peça de trabalho durante a usinagem.

Quais São os Tipos de Máquinas de Descarga Elétrica?

Máquinas de descarga elétrica vêm em três tipos:

1. Máquina de Descarga Elétrica de Penetração (Sinker EDM)
2. Máquina de Descarga Elétrica de Fio (Wire EDM)
3. Máquina de Descarga Elétrica de Furação (Hole EDM)

#1 Usinagem por Descarga Elétrica de Penetração (Sinker EDM)

O EDM de penetração, também referido como EDM de aríete, é o tipo de EDM mais comumente usado hoje. Os eletrodos usados no EDM de penetração são pré-usinados para formar uma imagem reversa (ou espelho) da peça de trabalho. Então, quando você pressiona este eletrodo sobre uma peça de trabalho e gera uma faísca elétrica, ele cria uma versão negativa da forma original.

Veja desta forma. Digamos que você queira fabricar uma cavidade paralelepípeda em uma peça de trabalho usando EDM de penetração. Então, você deve usinar o eletrodo para ter uma protuberância paralelepípeda para obter a forma desejada, como mostrado na figura abaixo.

Usinagem por descarga elétrica de penetração de uma cavidade paralelepípeda

O EDM de penetração é ideal em aplicações com requisitos rigorosos de acabamento superficial, especialmente ao cortar materiais exóticos ou duros. Permite cortar materiais sem se preocupar em polir a peça de trabalho após o processo de usinagem. No entanto, uma desvantagem principal do EDM de penetração é sua taxa de remoção de material mais lenta comparada a outros tipos de EDM.

#2 Usinagem por Descarga Elétrica de Fio (Wire EDM)

O EDM de fio, também chamado de erosão por fio, apresenta um fio fino (geralmente feito de latão ou cobre) que funciona como o eletrodo. Sua operação é bastante semelhante à usinagem CNC convencional, pois este fio move-se através da peça de trabalho, vaporizando superfícies metálicas em sua vizinhança e criando cortes para formar a geometria desejada.

Exemplo de "Wire EDM" por LaurensvanLieshout
Domínio público, via Wikimedia Commons

No entanto, diferente da usinagem convencional, o eletrodo de fio deve passar completamente através da peça de trabalho metálica antes que você possa criar cortes usando este processo de manufatura. O que isso simplesmente significa é que o EDM de fio cria cortes 2-D em peças 3-D.

O EDM de fio é ideal se você está procurando cortar pequenas peças de materiais com precisão. Também é o método EDM preferido para manufatura de protótipos devido ao seu baixo custo e alta precisão.

Saiba mais sobre a diferença entre exatidão e precisão.

#3 Usinagem por Descarga Elétrica de Furação de Furos

Como o nome sugere, o processo de EDM de furação de furos é usado para furar furos. Uma máquina de descarga elétrica de furação apresenta um eletrodo tubular com fluido dielétrico (como água desionizada) fluindo através dele, permitindo que atinja furação de furos mais rápida que máquinas de furação convencionais.

É especialmente útil para usinar furos extremamente pequenos, eliminando a necessidade de desbaste.

Exemplo de "EDM de furação de furos" por Qw5646
Domínio público, via Wikimedia Commons

Escolhendo Entre Usinagem CNC e Usinagem por Descarga Elétrica

Como sempre dizemos aos nossos clientes, usinagem CNC e EDM são tecnologias de usinagem avançadas capazes de criar praticamente qualquer design de produto.

No entanto, embora você possa ser capaz de criar qualquer design usando essas duas tecnologias, uma escolha errada pode levar a prazos de entrega maiores e pequenas imprecisões. O EDM é especialmente útil para usinar materiais condutores duros como titânio e tungstênio. Você também deve optar por EDM se houver preocupações sobre a fragilidade de um material, já que o EDM elimina a necessidade de alta força de corte para remover material.

A Gensun Precision Machining é uma provedora líder de serviços de usinagem CNC e EDM na Ásia. Temos uma equipe de maquinistas e engenheiros altamente experientes que podem ajudar a determinar qual método é ideal para seu projeto de manufatura.

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