O que é um corte de fio CNC?

Em vez de cortar o material, a EDM o derrete ou vaporiza, produzindo cavacos relativamente pequenos e proporcionando uma linha de corte muito precisa. A aceitação da indústria levou a uma ampla variedade de aplicações de EDM, pois é muito versátil, pode cortar metais duros e usa um espaço de trabalho relativamente pequeno.

Diferenças entre corte de arame e EDM convencional

Existem dois tipos principais de máquinas de eletroerosão:convencional ou chumbada e fio ou corte. O EDM tradicional, conforme descrito acima, usa a ferramenta para dispersar a corrente elétrica. Essa ferramenta, o cátodo, corre ao longo do pedaço de metal, o ânodo, e a corrente elétrica reage para derreter ou vaporizar o metal. Como resultado da ação de um fluido dielétrico, geralmente um óleo de hidrocarboneto, no qual tanto o cátodo quanto a peça de trabalho estão imersos, os cavacos finos produzidos no processo são lavados do componente.

O EDM de corte de fio (ou WCEDM) transporta a corrente eletrificada por meio de um fio fino tensionado que atua como um cátodo e é guiado ao longo do caminho ou intervalo de corte desejado. O fluido dielétrico neste caso - geralmente água deionizada - é passado pela incisão durante sua duração, novamente servindo para afastar partículas e controlar faíscas. O fio fino permite cortes precisos, com folgas estreitas (rotineiramente ~ 0,015 polegada, com cortes mais finos disponíveis) e tolerâncias possíveis de +/- 0,0001 polegada. Essa precisão aprimorada permite que cortes tridimensionais complexos sejam feitos e produz punções, matrizes e placas de stripper de alta precisão.

O equipamento EDM de corte de fio é um instrumento controlado por computador (CNC), que pode controlar o fio em um eixo tridimensional para fornecer maior flexibilidade. Cortes retos são feitos alterando as coordenadas x-y da faca, e cortes mais complexos são obtidos adicionando um eixo de movimento às guias de arame. Estão disponíveis máquinas e serviços de EDM com fio de quatro e cinco eixos. Enquanto a EDM convencional nem sempre pode produzir cantos apertados ou padrões muito complexos, a maior precisão da EDM de arame permite padrões e cortes complexos. Além disso, a máquina de eletroerosão a fio é capaz de cortar rotineiramente metais de até 0,004 polegada de espessura e mais de 16 polegadas de espessura, com seções mais espessas possíveis.

Um fio ED em uma certa espessura de material simplesmente evaporará o metal, eliminando assim qualquer contaminação potencial. O fio WCEDM emite faíscas de todos os lados, o que significa que o corte deve ser mais grosso que o próprio fio. Em outras palavras, como o fio é cercado por um anel de corrente, o menor e mais preciso caminho de corte possível é o diâmetro extra do anel e do fio; os técnicos podem facilmente acomodar essa dimensão extra. Os fabricantes continuam a produzir fios cada vez mais finos para permitir cortes menores e precisão ainda mais fina.

Aplicações de EDM de corte de arame

Devido à sua versatilidade, os fabricantes usam máquinas EDM para uma ampla gama de aplicações. Como esse processo pode cortar peças muito pequenas, geralmente é a escolha ideal para produzir peças pequenas e muito detalhadas que normalmente seriam muito delicadas para outras opções de usinagem. Além disso, o processo é econômico para projetos de baixo volume e pode ser benéfico para a prototipagem, mesmo que o projeto real seja feito de forma diferente.

Observe que o fio no processo está em constante movimento e não pode ser reutilizado. Como resultado, fios de cobre, latão ou outro metal podem ter quilômetros de comprimento, aumentando o custo do processo. E enquanto o processo não usa força e, portanto, não rebarba e pode ser usado em itens delicados, certamente existe a possibilidade de estresse térmico.

A maioria das operações de eletroerosão a fio começa com um corte grosseiro com uma taxa de alimentação bastante alta e alto fluxo dielétrico. As passagens subsequentes de desengorduramento requerem cortes menores com fluxo dielétrico reduzido para alcançar a tolerância das superfícies acabadas. O fluxo dielétrico reduzido evita a distorção do fio durante essas transições.

Cortes que não começam ao longo da borda da peça (como furos) requerem pré-perfuração para permitir a passagem do fio. Muitas máquinas de eletroerosão a fio possuem eletrodos de furação pequenos para esta finalidade, o que permite que os furos iniciais sejam feitos em aço temperado sem o uso de brocas convencionais. Furadeiras para furos pequenos normalmente usam um eletrodo EDM montado em um mandril rotativo com um dielétrico bombeado através do eletrodo para limpar o furo. O processo de fazer pequenos furos em um material endurecido usando brocas EDM autônomas às vezes é chamado de furo pop-up.

Vantagens

A principal vantagem de uma máquina de eletroerosão de arame sobre uma máquina de eletroerosão convencional é que a alimentação contínua de arame minimiza o desgaste que ocorre com um eletrodo estacionário. No entanto, uma máquina de eletroerosão a fio pode usar muito fio, o que aumenta os custos. Muitas máquinas de eletroerosão a fio são auto-rosqueadas, portanto, se o fio quebrar, o processo pode continuar quase continuamente.

Outra vantagem importante é a possibilidade de cortar as peças após o tratamento térmico, o que elimina a possibilidade de deformação resultante do pós-tratamento. Além disso, como a eletroerosão a fio não aplica pressão à ferramenta na peça de trabalho, peças pequenas e delicadas são facilmente usinadas. Os requisitos de fixação são mínimos em comparação com os métodos convencionais de usinagem. Superfícies muito finas são possíveis.

Restrições

Comparado a muitos métodos de usinagem, o EDM é um processo lento, embora as velocidades tenham aumentado ao longo dos anos devido aos avanços tecnológicos. A produtividade pode ser aumentada empilhando peças idênticas e cortando-as todas de uma vez. Máquinas de múltiplas cabeças estão disponíveis para cortar várias peças idênticas simultaneamente. Como o fio EDM é um processo térmico, algumas tensões podem ser transmitidas à peça de trabalho.

Embora relativamente simples de executar, a manutenção de máquinas de eletroerosão a fio pode ser mais exigente do que a necessária para máquinas-ferramenta convencionais. Os consumíveis também podem ser mais caros. Esses custos às vezes podem ser atenuados pelo fato de que quase todas as máquinas de eletroerosão a fio são projetadas para operar sem supervisão, economizando carga e descarga. A ausência de rebarbas nas peças acabadas também pode economizar mão de obra ou tempo, eliminando a etapa de rebarbação.