Escolhendo o Material Certo do Fio EDM: Por que Importa para Precisão e Desempenho

Quais São os Materiais de Fio EDM para uma Máquina EDM?

Os materiais de fio EDM são os materiais usados como eletrodos de uma máquina EDM, que são alimentados sobre as peças de trabalho e descarregam a energia elétrica na forma de energia térmica que remove o material das peças de trabalho.

Assim como os eletrodos aplicados na máquina EDM de penetração (die-sinking), eles são a mídia que transfere energia elétrica para as peças de trabalho, então devem ser eletricamente condutivos para realizar suas funções.

Os materiais de fio EDM mais comuns são fio EDM de latão e fio EDM revestido. O fio EDM de latão é o tipo tradicional de material de fio EDM. Ele é apresentado como uma estrutura de camada única, formada pela liga de cobre e zinco.

As diferentes proporções dos elementos no fio EDM de latão, ou seja, a composição variada do fio EDM de latão, causam variação nas propriedades que ele possui. Quanto mais zinco o fio EDM de latão contém, maiores são as características de descarga que ele tem.

Em outras palavras, quanto maior a proporção de zinco no fio EDM de latão, mais eficiente o fio EDM de latão trabalha durante o corte EDM. No entanto, quanto maior o teor de zinco, menor a maleabilidade do fio EDM de latão, o que resulta em dificuldade na produção do fio EDM de latão.

Quando o fio EDM de latão não funciona se os fabricantes buscam maiores propriedades e menos limitações à proporção de zinco no fio EDM de latão, existem outras opções para os materiais de fio EDM.

Uma das outras opções é o fio EDM revestido de zinco. O revestimento no fio EDM de latão pode ser zinco puro ou óxido de zinco. Como uma camada adicional de zinco cobre o material original do fio EDM, ele é endurecido e, portanto, mais forte que o original.

Como as propriedades do fio EDM revestido de zinco são melhoradas, ele leva mais tempo para quebrar, facilita a descarga de energia elétrica mais rapidamente, garante melhor precisão e proporciona acabamentos superficiais mais suaves para as peças de trabalho.

A outra opção é o fio EDM recozido por difusão. O fio EDM recozido por difusão contém ainda mais elementos de zinco que o fio EDM original, o que fortalece as propriedades que este material de fio EDM possui.

Com a adição de mais zinco, o fio EDM recozido por difusão tem maior resistência à tração, tempo de corte mais rápido, o melhor desempenho na mais fina precisão dos cortes. Além disso, o fio EDM recozido por difusão permite uma gama mais ampla de peças de trabalho que devem ser cortadas, como aço, alumínio e grafite.

O que é uma Máquina EDM?

Uma máquina EDM é um tipo de máquina de corte sem a necessidade de qualquer ferramenta de corte que entre em contato com as superfícies das peças de trabalho. Em vez disso, a máquina EDM utiliza eletrodos ou fios para se aproximar das peças de trabalho sem tocá-las, e a energia térmica transformada pela energia elétrica é a causa dos cortes nas peças de trabalho.

Existem dois tipos de máquinas EDM, que aplicam diferentes mídias para desempenhar o papel de descarregar energia elétrica nas peças de trabalho, incluindo a máquina EDM a fio e a máquina EDM de penetração (die-sinking). A primeira usa os fios e a segunda usa os eletrodos para realizar as funções de descarga.

Como a introdução acima mencionou, os materiais dos eletrodos, bem como os materiais de fio EDM, devem ser eletricamente condutivos, e o mesmo vale para as peças de trabalho. Em outras palavras, há uma limitação dos materiais das peças de trabalho. Se as peças de trabalho não forem condutivas, elas não são adequadas para corte EDM.

Devido à característica mais significativa da máquina EDM, que é que a mídia de corte, seja eletrodos ou fios, nunca contata as peças de trabalho, esta máquina permite cortes mais complexos e reduz a frequência de distorções, que podem ocorrer quando as ferramentas de corte contactam as peças de trabalho.

Além disso, a energia elétrica que a máquina EDM descarrega pode ser muito forte ou controlada como mais leve com menos faíscas sendo entregues, o que a torna capaz de cortar materiais mais duros ou materiais mais finos, como chapas metálicas.

Justamente por causa da ajustabilidade da força que a descarga de energia elétrica pode ter, a máquina EDM geralmente consegue cortes menores e mais profundos nas peças de trabalho também. Portanto, alguns fabricantes preferem a máquina EDM às máquinas de corte tradicionais.

Como uma Máquina EDM a Fio é Formada?

A máquina EDM a fio é geralmente combinada com o sistema CNC, que controla os cortes automaticamente com precisão ainda maior. Há uma mesa que contém fluido dielétrico, geralmente água desionizada, e as peças de trabalho seriam imersas no fluido para conduzir eletricidade, bem como servir como refrigerante.

Sobre a mesa está o sistema de alimentação do fio EDM. O sistema consiste em uma bobina de fio, uma bobina guia de fio e uma unidade de controle. O sistema de alimentação de fio é estendido sob a mesa com a unidade de controle simétrica à superior, e a bobina de coleta no lado oposto da bobina de fio superior.

Como uma Máquina EDM a Fio Funciona?

Na última seção, sabemos que a máquina EDM a fio é controlada pelo sistema CNC, e o sistema CNC permite que a máquina EDM a fio seja operada a partir de três dimensões, incluindo eixos x, y e z.

O eixo x e o eixo y referem-se aos movimentos da peça de trabalho, o que significa que a peça seria movida do eixo x e eixo y de acordo com as instruções do sistema CNC.

Quanto ao movimento do eixo z, refere-se à alimentação do material do fio EDM. Quando a bobina de fio é acionada, ela começaria a alimentar o fio EDM através da bobina guia de fio e da unidade de controle e mover-se-ia para baixo até a peça de trabalho.

Uma vez que o fio EDM é alimentado até ficar suficientemente próximo da peça de trabalho, mas sem tocá-la, o fio EDM descarregaria a energia elétrica na forma de faíscas, que traz calor à peça. À medida que o material da peça é derretido no local requerido, o corte é feito.

Com o corte sendo feito, o fio também seria parcialmente erodido, então a alimentação da bobina de fio deve continuar. Nesse momento, o resíduo do fio EDM que passou pelo corte seria acumulado na bobina de coleta para reciclagem.

Durante todo o processo, tanto a peça de trabalho quanto o fio EDM sendo alimentado devem ter a certeza de estar imersos no fluido dielétrico, que geralmente é a água desionizada, pois o fluido garante a condutividade da energia elétrica do fio EDM para as peças de trabalho.

Além disso, a energia elétrica descarregada, que são as faíscas, são muito fortes e trazem calor com temperatura extremamente alta. Portanto, a água desionizada aqui atua como refrigerante para o local de corte, a fim de evitar o perigo de queimadura ou cortes muito grandes.