A Eletroerosão Usinagem por Descargas Elétricas

INTRODUÇÃO

A Eletroerosão, ou usinagem por descargas elétricas, ou ainda EDM (ElectricalDischargeMachining),baseia-se na destruição de partículas metálicas por meio
de descargas elétricas. É um processo complexo, em grande parte não visível. Para que a eletroerosão ocorra é necessário que os materiais envolvidos (peça a ser usinada e a ferramenta) sejam bons condutores de eletricidade.

Este é um dos processos não tradicionais de usinagem que vêm ganhando cada vez mais espaço. Isso ocorre pela complexidade das peças a serem usinadas e o nível de dureza do material, que ao longo do tempo aumentou muito. A usinagem por descargas elétricas, ou, como é conhecida ainda na indústria, usinagem por eletroerosão, é um processo indicado na usinagem de formas complexas em materiais condutores elétricos, especialmente aqueles de alta dureza, difíceis de serem usinados por processos tradicionais.

A peça permanece submersa em um líquido e, portanto, há rápida dissipação do calor gerado no processo. Na eletroerosão não existe força de corte, pois não há contato entre a ferramenta e a peça. Por isso não se formam as tensões comuns dos processos convencionais de usinagem. Uma vantagem adicional é a automatização das máquinas de eletroerosão, que permite a obtenção de estreitos limites detolerância.

Suas maiores aplicações são: fabricação de matrizes para estampagem, forjamento, fieiras para trefilação, extrusão, moldes de plástico, enfim, para o setor de ferramentaria em geral.

DEFINIÇÃO

A remoção de cavaco dá-se pela aplicação de uma diferença de potencial entre peça e ferramenta. Quando aproximadas de tal distancia que o campo elétrico se torne muito forte, ocorre a mudança da propriedade do fluido de dielétrico (isolante) para condutor, pelo aparecimento de íons. Quando isso acontece, ocorre uma centelha (ou uma fagulha elétrica), e, devido a fenômenos que serão explorados neste trabalho, acontece a remoção de material por derretimento e vaporização causada pelas altas temperaturas atingidas.

HISTORICO

A era da eletroerosão se evidenciou durante a segunda guerra mundial, a necessidade de pesquisa em novas áreas e a falta de mão de obra impulsionou o crescimento dessa pratica que até a metade do século 18 era usada para recuperar peças que tinham ferramentas quebradas em seu interior (brocas, alargadores).
O nascimento da eletroerosão aconteceu em Moscou. Em 1943, dois russos, B.R. e N. I. Lazarenko, ao investigarem o desgaste de contatos de interruptores, perceberam que as descargas poderiam ser utilizadas para usinar novos metais recém-desenvolvidos que apresentaram-se difíceis de moldar pelos métodos convencionais.

ELETROEROSÃO

É um processo moderno de usinagem que oferece vantagens consideráveis e sua aplicação esta em continua expansão, é um processo indicado na usinagem de formas complexas em materiais condutores elétricos, especialmente aqueles de alta dureza, e de dimensões diminutas, difíceis de serem usinados por processos tradicionais, este é um método de usinagem que se baseia na destruição de partículas metálicas por meio de descargas elétricas entre um ânodo (eletrodo) e um cátodo (correspondendo à peça usinada).

A Eletroerosão ocorre por dois efeitos, um químico e um físico, sendo respectivamente a eletrólise e a erosão, a erosão ocorre por meio de uma descarga elétrica entre dois elementos condutores de eletricidade (peça a ser usinada e eletrodo) que, colocados em um líquido dielétrico, irá reproduzir na peça uma cópia fiel com todas as suas características, mas ao inverso do mesmo.

Geralmente a peça a ser usinada é fixada na mesa de coordenadas da máquina e o eletrodo no cabeçote porta-eletrodo, sendo que para a mesa da máquina a polaridade é negativa e para o cabeçote porta-eletrodo é positiva.

A peça a ser usinada e a ferramenta põem-se a trabalhar de forma a não se tocarem,esta distancia chamada GAP (comprimento da centelha), depende da regulagem da intensidade de corrente, à distância que as separa será preenchido por um líquido isolante (dielétrico), como consequência, o trabalho realiza-se num recipiente.

Como já dito o eletrodo não fica em contato com a peça, e a certa distancia dispara uma centelha. Inicialmente a corrente não passa, já que o dielétrico atua comum um isolante entre a peça e a ferramenta, ao diminuir-se o espaço entre ambas, comandado por um acionamento hidráulico eletrônico, salta uma centelha, uma vez alcançada à distância determinada, nesse instante o dielétrico, que tem a função de isolante, passa a ser condutor, formando uma ponte entre a peça e o eletrodo, a corrente transforma-se em calor, a superfície do material se aquece fortemente dentro do campo do canal de descarga, ao interromper a corrente, o canal de descarga esfria rapidamente. A seguir evapora-se a fusão metálica da superfície em forma explosiva, removendo, até certa profundidade, o material fundido, assim forma-se uma pequena cratera, ao sucederem-se as descargas, formam-se crateras uma ao lado da outra, e o resultado é uma remoção constante de material na superfície da peça a ser usinada.

Durante o impacto dos elétrons (centelha) com a superfície da peça a ser usinada, que ocorre a uma temperatura elevada, o material desintegra-se em forma de minúsculas esferas. Parte do material e vaporizado, provocando gases, sendo em forma de minúsculas esferas. Parte do material é vaporizado, provocando gases, sendo de 12% a 72% não identificáveis. Entre os conhecidos encontram-se hidrogênio, metano, propano, acetileno e óxido de carbono.

Portanto, o processo é capaz de produzir furos, ranhuras e outras formas complexas que, pelos processos convencionais, seriam impossíveis de serem realizadas, as descargas elétricas são geradas em uma fonte de corrente contínua de pulsação controlada.

De forma similar aos processos convencionais de usinagem também a eletroerosão não deixa uma superfície completamente lisa, mas ligeiramente áspera e ondulada. Superfícies assim são típicas de erosão e, assim sendo, é preciso primeiro saber a função da peça para depois submetê-la a esse processo de usinagem.

ELETROEROSÃO POR PENETRAÇÃO

No processo por penetração, um eletrodo usinado na geometria da superfície desejada desloca-se de encontro à superfície da peça, erodindo sua superfície e transferindo seu formato superficial para a peça, formando ocontorno desejado.