A Evolução da Eletroerosão CNC: Transformando a Manufatura de Precisão

Este artigo discute a história da eletroerosão (EDM), a eletroerosão a fio e o desenvolvimento da usinagem por descarga.

No entanto, como qualquer outro ofício pertencente aos homens, a posse de habilidades especiais e os resultados de processamento não atraíram a admiração de proprietários de empresas e líderes estaduais que buscam alta produtividade e repetibilidade.

Para superar este obstáculo, desenvolveram-se máquinas CNC e aplicaram-nas a várias máquinas-ferramenta, incluindo equipamentos de usinagem por descarga elétrica (EDM), também conhecida como usinagem por faísca, erosão por faísca, queima, afundamento de matriz, queima a fio ou erosão a fio. Este é um processo de fabricação que usa uma descarga que geralmente causa faíscas para obter a forma desejada.

Controle Numérico (NC) para Máquinas de Eletroerosão

Com usinagem EDM controlada por NC durante o processo, materiais indesejados da peça são removidos por uma série de correntes recorrentes rápidas através de EDM a fio operado sob supervisão dos operadores.

Na montagem de EDM a fio, um eletrodo é chamado de eletrodo-ferramenta, e o outro é chamado de eletrodo-peça. O processo de usinagem é determinado por ferramentas e peças que não se tocam realmente, evitando muitos problemas auditivos comuns causados por máquinas tradicionais de processamento de metal, em vez de EDM a fio.

A usinagem por descarga era difícil de ser controlada manualmente nos velhos tempos, mas com o sistema NC, a usinagem por descarga pode ser alcançada mais facilmente.

Máquinas de Eletroerosão a Fio CNC

Após a era do controle numérico, devido ao desenvolvimento dos computadores, os anos 1990 foram uma era madura do tempo CNC, que trouxe uma nova era de processamento para a indústria de processamento de metal.

Embora a maioria das máquinas CNC seja controlada por sistemas específicos, como Siemens, Mitsubishi, Fanuc, o sistema de controle de máquinas EDM não é dominado pelo tipo de fornecedor do controlador, mas pelo sistema PLC.

Atualmente, existem muitos tipos de EDM a fio CNC. Neste artigo, discutiremos um amplamente utilizado na fabricação de eletrodomésticos, redes de filtro, consumíveis elétricos 3C e outros objetos de menor tamanho. A usinagem por descarga pode ser aplicada a espectros ainda mais amplos, mas o presente artigo focará em aplicações específicas.

Máquinas de Eletroerosão na URSS

Durante o período soviético, o desenvolvimento de EDM a fio foi um sucesso e trouxe tremendo avanço tecnológico. Máquinas de EDM a fio apareceram no final dos anos 1960, com o propósito de usar aço endurecido para fazer ferramentas e moldes.

A primeira máquina de controle numérico (NC) foi uma conversão de uma fresadora vertical de fita perfurada. No final dos anos 1960, a União Soviética fabricou a primeira máquina-ferramenta CNC comercial na Rússia.

Era uma EDM a fio. Durante este período, a história da EDM também foi a história do desenvolvimento aeroespacial, militar, de defesa e de processamento automobilístico em direção positiva.

A equipe de David H. Dulebohn desenvolveu uma máquina para fresadoras e retificadoras por Andrew H. Dulebohn na Andrew Engineering Company nos anos 1960. Mais tarde na história, um desenho mestre foi produzido por um plotter de controle numérico computadorizado (CNC) para melhorar precisão, exatidão e repetibilidade.

No início dos anos 1970, uma máquina EDM a fio usando plotters CNC e tecnologia de seguimento óptico de fio foi produzida. Desde então, Dulebohn mais tarde usou o mesmo plotter, programado para controlar o plotter CNC diretamente na máquina EDM, e fabricou a primeira máquina EDM CNC em 1976, que proporciona grande conveniência de processamento no setor metalúrgico baseado na usinagem por descarga.

Automação Adicionada à EDM

Após a tecnologia de usinagem por descarga elétrica a fio controlada por CNC ser introduzida em aplicações comerciais na história da EDM, a aplicação fez progresso substancial nas últimas duas décadas devido ao avanço desta tecnologia.

Com a introdução de mecanismos automatizados na última década, a velocidade de avanço das máquinas EDM foi significativamente aumentada, e o acabamento superficial pode ser bem controlado pelo programa.

EDM a Fio e de Afundamento CNC

Além do EDM a fio, o EDM de afundamento também é um tipo popular que pode atender a muitas outras necessidades de usinagem. Antes do fim da Segunda Guerra Mundial nos anos 1940, quando dois cientistas russos, B. R. Lazarenko e N. I. Lazarenko, foram designados para estudar métodos para prevenir a corrosão de contatos elétricos de tungstênio devido a efeitos de faísca, o desenvolvimento de moldes de afundamento pode ser rastreado até os primórdios da história do desenvolvimento da EDM.

Eles falharam em completar esta tarefa, mas seus feitos contribuíram para esta tecnologia. Cientistas de fato descobriram que se o eletrodo estiver em certos ambientes específicos, a corrosão pode ser controlada com mais precisão, o que inspirou grandemente os experimentos seguintes.

Esta nova descoberta levou-os a inventar máquinas EDM para processar e usinar materiais duros como tungstênio. O nome da máquina Lazarenko é chamado de máquina R-C, nomeada após o circuito de resistência-capacitância usado para carregar os eletrodos. Esta nomenclatura é bem conhecida na história da EDM.

Ao mesmo tempo, nos Estados Unidos, há uma situação independente que também se desenvolve bem. Existe uma equipe americana composta por Harold Stark, Victor Harding e Jack Beaver. Eles desenvolveram com sucesso uma máquina EDM para remover brocas e machus quebrados em fundições de alumínio.

A equipe americana inicialmente usou ferramentas de eletroerosão fracas para fazer máquinas. Como não tiveram muito sucesso no início, mais tarde mudaram para este método. Depois disso, as máquinas Stark, Harding e Beaver conseguiam gerar 60 faíscas por segundo, o que foi um avanço tecnológico na história da EDM na época.

Hoje, máquinas EDM baseadas em seu design usam circuitos de tubo a vácuo. Podemos gerar milhares de faíscas por segundo, aumentando muito a velocidade de corte e trazendo enorme potencial e produtividade para proprietários de empresas em todo o mundo.