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USINAGEM POR ELETROEROSÃO


A eletroerosão baseia -se na destruição de

partículas metálicas por meio de descargas elétricas, este é um processo complexo e em grande parte não visível.

Data de meados do século XVIII a descrição de um

processo para obtenção de pó metálico mediante descargas elétricas,


A máquina: PAINEL DE COMANDO E

GERADOR DE POTÊNCIA CABEÇOTE

MESA RESERVATÓRIO DE DIELÉ-

TRICO E SISTEMA DE FIL-TRAGEM

TANQUE DE USINAGEM

FIXADORES OUMORÇA

MANDRIL

ELETRODO


PEÇA QUE ESTÁ SENDOUSINADA

MANDRIL PARA FIXARO ELETRODO

PRISMA MAGNÉTICOUTILIZADO PARA FIXAÇÃO

ELETRODO É A FERRAMENTA QUE PRODUZ A

EROSÃO

CANAIS DO LÍQUIDODIELÉTRICO

COMO OCORRE O PROCESSO?

Peça e eletrodo são merguladas num recipiente que con- tem um fluido isolante ( DIELÉTRICO ), tanto a peça quanto o eletrodo são ligados a uma fonte de corrente contínua.Pormeio de cabos, geralmente o eletrodo tem polaridade positi - va e a peça a ser usinada tem polaridade negativa, um dos cabos está conectado a um interruptor que aciona o fornecimento de energia para o sistema.Ao ser ligado o interruptor, forma -se uma tensão elétri -ca entre o eletrodo e a peça. De início não há passagem de corrente já que o dielétrico atua como um isolante.

A DESCARGA ELÉTRICA

Quando o espaço entre a peça e o eletrodo é diminuído até

uma distância determinada, o dielétrico passa a atuar como

condutor, formando uma “ ponte” de ions entre o eletrodo e

a peça.

Produz-se então uma centelha que superaquece a superfície

do material dentro do campo de descarga, fundindo - a. Esti -

ma - se que, dependendo da intensidade da corrente aplicada,

a temperatura na região da centelha possa variar entre 2500

e 50.000ºC


O processo de erosão ocorre simultaneamente entre pe-

ça e eletrodo. Com ajustes convenientes da máquina, é pos-

sível controlar a erosão, de modo que se obtenha até 99,5%

de erosão na peça e 0,5% no eletrodo. A distância entre a

peça e o eletrodo, na qual é produzida a centelha, é denomi

nada GAP , e depende da intensidade da corrente. O GAP é

o comprimento da centelha.


Tamanho do GAP pode determinar a rugosidade da su-

perfície da peça. Com um GAP alto, o tempo de usinagem é

menor, mas a rugosidade é maior. Já com um GAP mais

baixo implica maior tempo de usinagem e menor rugosida -

de na superfície.

As partículas fundidas, desintegradas na forma de minus

culas esferas, são removidas da região por um sistema de

limpeza e no seu lugar fica uma pequena cratera.


O dielétrico além de atuar como isolante, participa desta

limpeza e ainda refrigera a superfície usinada.

O fornecimento de energia é interrompido pelo afastamen-

to do eletrodo. O ciclo recomeça com a reaproximação do

eletrodo até a distância GAP, provocando uma nova descarga.

Descargas sucessivas, ao longo de toda a superfície do ele-

trodo fazem a usinagem da peça.

A frequência das descargas pode alcançar até 200mil ci - clos por

segundo. Na peça fica reproduzida uma matriz que é uma cópia fiél

do eletrodo, porém invertida.


Eletroerosão por penetração:


ELETROEROSÃO A FIO

Os princípios básicos da eletroerosão a fio são

semelhantes aos da eletroerosão por penetração. A

diferença é que nesse caso, um fio de latão ionizado ,

isto é , elétricamente carrega do, atravessa uma peça

submersa em agua desionizada, em movimentos

constantes, provocando descargas elétricas entre o fio e

a peça, as quais cortam o material.

O corte a fio é programado por computador e permite o

corte de perfis complexos com exatidão


Atualmente, a eletroerosão a fio é bastante usada na in-

dustria para confecção de placas de guia, porta punções e

matrizes ( ferramentas de corte dobra e repuxo )

100m

m


A escolha do eletrodo:

Para usinagem dos materiais metálicos o material mais indicado são o cobre eletrolítico o cobre tungstênio e o co - bre sinterizado;

Para usinagem dos materiais não metálicos o material mais indicado é o gráfite. Para cálculo do eletrodo devemos levar em conta a seguin- te equação:


mf = mn - ( 2GAP + 2r +cs )

Onde :

mn = medida nominal do eletrodo a mesma da cavidade a

ser produzida;

GAP = o comprimento da centelha;

r = rugosidade desejada na superficie da peça;cs = coeficiente de segurança;

*cs gira em torno de 10% da tolerância dimensional da peça

Dependendo do trabalho a ser realizado, dois tipos de ele-

trodo podem ser necessários, um de desbaste e outro de

acabamento.


Limpeza:

Durante o processo de eletroerosão a limpeza é muito im-portante, pois particulas erudidas tendem a se acumular empontos da superficie do eletrodo e da peça.

Para obter maior rendimento, melhor acabamento e me - nor desgaste do eletrodo, um sistema eficiente de limpeza de-ve remover essas particulas da zona de trabalho.

Este sistema de limpeza varia, conforme o modelo da má - quina.


Limpeza por injeção:

A injeção do líquido dielétrico é feita com pressão abaixo

da peça ou por dentro do eletrodo, neste tipo de limpeza o

eletrodo tem de ser furado ou a peça deve estar sobre um

depósito “caneca “.


Limpeza por aspiração ou sucção:

O dielétrico é aspirado por baixo da peça, através de um

recipiente ou do eletrodo.


Limpeza por jato lateral:

A injeção do líquido dielétrico é feita por bicos que garan-

tam alcance de toda a superficie de trabalho.


Limpeza por agitação:

É obtido por meio de pulsação do eletrodo.

Limpeza por fluxo transversal:

Usado quando o eletrodo for rígido e a situação permitir

a realização de vários furos para limpeza.

Limpeza combinada:

Combina o processo de aspiração e o de injeção.


Intensidade da corrente:

Para cada tipo de trabalho, de acordo com: área de

erosão, material do eletrodo e material da peça. Quanto ma-

ior a amperagem, maior o volume de material erodido.

ELETRODO MATERIAL A SER USINADO COEFICIENTE PARA AMPERAGEMCobre Eletrolítico Aço 0,07 A /mm2

Grafite Aço 0,01 A / mm2Cobre e Tungstênio Aço 0,14 A / mm2

Cobre Cobre 0,07 A /mm2Cobre e Tungstênio Pastilha de metal duro 0,05 A / mm2

COEFICIENTES PARA CÁLCULO DE AMPERAGEM

Com base na tabela acima é possível calcular a amperagem ( I ) que deve ser utilizada para erodir a nossa peça


I = área a ser erodida x coeficiente para amperagem

Calculando o valor de I e atribuindo a rugosidade deseja -

jada a nossa peça tomamos como base uma outra tabela pa-

ra saber dos outros parâmetros da usinagem. EX.: se fossemos erodir um quadrado de aço, medida do

lado igual a 10,7mm com um eletrodo de cobre elétrolitico e desejassemos uma rugosidade de 0,013mm.

Teriamos que I = 10,7 X 10,7 X 0,07 = 8A


1 1 17 1 40 5 7 0,0482 2 20 2 30 5 8 0,0563 2 25 2 20 5 10 0,070

8A 4 2 30 3 15 5 13 0,0865 3 35 5 10 5 18 0,1066 3 40 6 7 5 20 0,1207 3 45 5 5 5 22 0,1348 3 50 5 4 5 28 0,1569 3 55 4 4 5 30 0,170

DIFERENÇA ENTRE MEDIDA FINAL E MEDIDA

DO ELETRODO ( mm )RUGOSIDADE

INTENSIDADE DA CORRENTE

TEMPO DE

IMPULSO

TEMPO DE

PAUSAGAP

CAPACIDADE DE EROSÃO ( mm3 / min )

DESGASTE DO ELETRODO ( %

)

ÁREA MÍNIMA DE EROSÃO

(mm2 )

TABELA PRÁTICA UTILIZANDO ELETRODO DE COBRE E PEÇAS DE AÇO


Fluidos dielétricos:

O fluido dielétrico é muito importante para o desempenho

do processo de eletroerosão, pois atua diretamente em vá -

rios aspectos da usinagem. Seu principal papel é controlar a

potência de abertura da descarga elétrica, alem de refrige -

rar todo o sistema e de limpar a zona que está sendo erodida

As principais propriedades dos fluidos dielétricos são:

Ponto de ebulição: Quanto maior o ponto de ebulição,

este se mantem mais estável em temperaturas elevadas sem

perder suas propriedades originais.


Ponto de fulgor: É uma medida de volatilidade do flu-

ido e é a máxima temperatura que este irá suportar antes de

uma combustão;

Odor: Um “ odor “ pode indicar a evaporação exces -

siva do fluido;

Estabilidade a oxidaçaõ: Quanto maior a estabilidade

a oxidação maior será a vida util do fluido;

Custo: Custo é um fator importante em qualquer produ

to utilizado em uma empresa;

Perigo a saúde: Graças a legislação existente, deve ser

utilizado sempre o fluido que apresentar - se menos nocivo.


CONCLUSÃO

Observou-se que o processo de eletroerosão é um processo de precisão, muito utilizado atualmente na fabricação de matrizes, utilizada também para cortes em materiais muito duros e resistentes.

Caracteriza-se pela complexidade dos perfis e das tolerâncias que produz, frente a outros processos de usinagem bem mais dispendiosos e de menor precisão.

Algumas peças de complexidade altas só são possíveis através deste processo.

usinagem por eletroerosÃo. a eletroerosão baseia -se na destruição de partículas metálicas por...

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