Tudo sobre usinagem por descarga elétrica (EDM) explicado

Sua decisão de utilizar uma máquina de descarga elétrica para prototipagem e outros trabalhos só poderá ser tomada quando você tiver certeza de qual é esse processo de usinagem.

Hoje, exploraremos tudo sobre o processo de usinagem EDM – desde conceitos básicos até avançados.

O que é usinagem por descarga elétrica?

A usinagem por descarga elétrica, ou EDM, é um método exclusivo de corte ou usinagem não tradicional que usa faíscas elétricas gerenciadas para cortar e moldar a peça de trabalho. Este método utiliza energia térmica em suas operações. Essa energia é produzida quando a descarga elétrica é convertida.

Vantagens do EDM

  • Mais liberdade com seus designs

Com este método de usinagem, você tem liberdade com designs. Embora os métodos normais de usinagem apresentem restrições, a EDM lhe proporcionará total liberdade no que diz respeito a profundidades complicadas e cortes de projeto.

  • Não há problemas com o processo sendo distorcido

Com a EDM, não há encontro direto entre a ferramenta e a peça que está sendo trabalhada. Devido a isso, a distorção não acontece, o que possibilita a utilização do método perfeito para usinagem de peças finas.

  • Acabamento superficial preciso

Com o EDM, você nunca terá que se preocupar com marcas de usinagem deixadas na superfície da peça de trabalho. Isso torna o trabalho perfeito e preciso sem exigir mais tratamentos.

  • Cortes precisos

O EDM é perfeito se você deseja que as peças sejam cortadas com perfeição. Eles são projetados para garantir que cada peça ou protótipo em que você trabalha seja perfeito.

  • Funciona com vários materiais

Embora alguns processos de usinagem não possam trabalhar com materiais duros, esse nunca é o caso da usinagem por descarga elétrica. Não importa quão duro seja o material que você precisa usinar, este método atenderá às suas necessidades.

Limitações do EDM

  • Não é ideal para você se precisar deles para projetos de grande escala. Isso ocorre porque as taxas de remoção de material são bastante baixas.
  • Você enfrentará algumas restrições ao usinar alguns materiais com EDM, especialmente materiais que não são eletricamente condutivos.
  • Você precisa de eletrodos para afundamento com usinagem por descarga elétrica. Isso significa que quando você não fabrica em grandes quantidades, a usinagem de eletrodos é muito cara.
  • Este método não é ecologicamente correto. Você precisa saber que a usinagem por descarga elétrica precisa de muita eletricidade para funcionar, o que a torna bastante hostil ao meio ambiente.
  • Você pode achar difícil conseguir especialistas com experiência em EDM.
  • Como pode ser desenvolvido alto calor quando esse processo de usinagem é submetido, as características metalúrgicas dos materiais são alteradas.
  • Esta ferramenta de usinagem desgasta-se facilmente.
  • Não é possível reproduzir cantos vivos.

Quando usar usinagem por descarga elétrica

Abaixo estão alguns locais onde você pode introduzir a usinagem por descarga elétrica:

  • Usado quando extrusões precisam ser cortadas
  • É necessário para perfuração de microfuros
  • Ajuda quando cantos internos afiados precisam ser cortados
  • Ajuda a fazer furos curvos
  • É necessário para corte rotativo de formas
  • Para criar ferramentas para moldagem por injeção
  • Material duro para fins de gravação
  • Para garantir que as peças de trabalho não tenham ferramentas quebradas

Histórico de Usinagem por Descarga Elétrica

Todo esse processo começou na década de 1940, quando os cientistas soviéticos NI e BR Lazarenko quiseram aproveitar a energia trazida pelas faíscas elétricas.

Esses cientistas iniciaram todo esse procedimento, que foi implementado no início para garantir que a erosão dos contatos elétricos de tungstênio não fosse bem-vinda. Foi a descoberta iniciada por esses dois que deu vida a essa usinagem. Com o tempo, esse método tornou-se excepcional, com avanços únicos assumindo o controle.

Embora tudo tenha começado com a usinagem por descarga elétrica de fio, ocorreram mudanças e transformações únicas. Hoje, esse processo mostra o quanto a mente humana evoluiu.

Integrando EDM e CNC

Abaixo estão os detalhes no que diz respeito à integração EDM e CNC:

  • No que diz respeito a estes sistemas de usinagem, você deve saber que o CNC é a interface de ligação entre o projeto e a implementação.
  • O CNC garante que a máquina esteja bem programada e que os movimentos dos eletrodos sejam controlados com precisão.
  • O CNC, sendo acoplado principalmente a dispositivos CAM ou CAD, possibilita que as especificações do projeto sejam movidas diretamente para o processo de usinagem. Isso permite que você obtenha o resultado final ideal que sempre desejou.

Tipos de usinagem de descarga elétrica

Chumbada EDM

Este tipo também é chamado de tipo de usinagem de afundamento ou descarga elétrica de aríete.

  1. Neste método, você precisará reunir a peça de trabalho e o eletrodo e mergulhá-los no fluido dielétrico. Isso leva a algumas descargas ou liberações eletricamente, que corroem as peças para alcançar resultados de usinagem ideais por meio do espelhamento.
  2. Onde forem necessárias formas específicas e precisas, você pode considerar que esse tipo funciona perfeitamente.
  3. Como você tem muito mais controle sobre o movimento dos eletrodos com esse tipo, é mais fácil obter precisão e personalização.
Chumbada EDM

Chumbada EDM

Este tipo de EDM provou ser um grande solucionador de problemas para a maioria dos fabricantes da indústria de usinagem.

Fio EDM

A usinagem por descarga elétrica de fio é famosa por ser muito precisa. Além disso, é conhecido por outras coisas:

  1. Com o processo de eletroerosão a fio, um fio feito de cobre revestido ou latão é usado como ferramenta de corte. Principalmente, o fio é fino e possui energia elétrica.
  2. É o fio que corta os materiais à medida que a alimentação é feita passo a passo.
  3. Você pode criar facilmente cortes completos, completos e complexos com este tipo de EDM.
Fio EDM

Fio EDM

Perfuração EDM

Também conhecido como método de perfuração rápida, é um procedimento exclusivo configurado para criar rapidamente furos profundos e precisos. Mais alguns detalhes incluem:

  1. Você precisará usar eletrodos tubulares neste método EDM para fazer os furos perfeitamente.
  2. Se você precisar de tempos de resposta rápidos com seus cortes, este método é o melhor.
Perfuração EDM

Perfuração EDM

Vários eixos Música eletrônica

À medida que os métodos normais de EDM continuam evoluindo, o método multieixos parece estar liderando o caminho. Saiba o seguinte:

  1. Este método destaca-se por ser o único que inclui mais eixos de movimento. Devido a isso, é capaz de usinar formas complexas.
  2. Você pode ter certeza de total flexibilidade com este método.
EDM multieixo

EDM multieixo

MicroEDM

Este método representa uma infusão do método normal de usinagem por descarga elétrica com procedimentos minuciosos que são detalhados ou ajustados. Se você atua em um setor que exige a fabricação de muitos produtos em miniatura, esse tipo é ideal para você. Este tipo virá com o mais alto nível de precisão e detalhes necessários com materiais usinados.

MicroEDM

MicroEDM

Fresamento EDM

Neste tipo de usinagem por descarga elétrica, utiliza-se um cabeçote EDM. O movimento desta cabeça no padrão de fresagem faz com que todo o trabalho de usinagem seja perfeitamente executado no detalhe.

Se você deseja usinar componentes que necessitam de geometria complicada que os métodos normais de fresamento não podem ajudar a dar vida, este tipo de EDM fará com que isso aconteça.

Fresadora EDM

Fresadora EDM

Fio EDM

Este tipo de EDM é um método único onde os EDMs de fio são classificados. Neste método, você precisará garantir que o furo inicial esteja bem rosqueado. Esse rosqueamento, quando bem feito, é o que torna todo o processo de usinagem muito suave.

Se você precisa de fio para passar ou passar por geometrias complicadas, esse tipo de EDM é ideal.

Componentes do EDM

· Guias

Também conhecido como virolas. Este componente é feito de cerâmica. Ele faz seu trabalho guiando os eletrodos para a peça específica que requer modelagem.

· Eletrodo

Idealmente, um eletrodo virá na forma de tubos, fios ou até mesmo matrizes.

· Fluido Dielétrico

Este componente é responsável pelo resfriamento de peças e eletrodos. Além disso, eles vão além para garantir que os materiais erodidos sejam afastados das áreas da peça que foram usinadas.

· Fornecimento de Corrente

É a energia que acende os eletrodos. Isso garante que a potência correta necessária para a precisão seja alcançada.

· Unidade de controle

Você encontrará este componente no centro do dispositivo de usinagem de descarga elétrica. É aqui que tudo relacionado à máquina é controlado.

· Sistemas Dielétricos

Este sistema para usinagem por descarga elétrica atende a diversas necessidades. Fica entre as peças de trabalho e os eletrodos. Além disso, possui um reservatório ou recipiente que contém fluido dielétrico. Este fluido é principalmente água ou óleo deionizado.

· Bombear

Este componente facilita muito o movimento do fluido dielétrico do fundo do recipiente até a ferramenta.

· Tanque de Trabalho

Este componente é o local onde acontecem todos os processos de usinagem com este método. É um recipiente que reúne o fluido e a peça para serem usinados.

· Dispositivos e suportes para peças de trabalho

Este componente garante que as peças de trabalho sejam mantidas em seus lugares corretos. Isso garante que, mesmo durante a usinagem, a peça não se mova para garantir que não haja erros.

· Servocontrole

Este componente funciona para garantir que a distância entre os eletrodos e os materiais seja fixa ou ajustada. Ele também funciona para garantir que a geração de faíscas seja bem controlada para obter precisão geral.

· Sistema de descarga

Este componente funciona como suporte e também desempenha um papel muito importante em todo o processo de EDM. Esta parte garante que haja um fluxo de fluido dielétrico progressivo para melhorar o processo de remoção.

· Voltímetro

Este componente da máquina EDM é usado para medir tensão.

· Amperímetro

Este dispositivo funciona verificando se a corrente flui ou não. No entanto, ele precisa ser vinculado antes que você possa usá-lo para essas verificações.

Componentes EDM

Componentes EDM

Como os eletrodos afetam o processo de usinagem por descarga elétrica

Eletrodos diferentes vêm com propriedades diferentes. Essas diferenças são o que afetarão seu processo de EDM, seja negativa ou positivamente. Abaixo estão algumas maneiras pelas quais isso acontece:

  • Um eletrodo de latão, por exemplo, causará erosão rápida dos materiais em comparação com o tungstênio e outros materiais.
  • Eletrodos de latão são fáceis de extrudar ou usinar. Portanto, são mais utilizados em processos de usinagem por descarga elétrica de fios.
  • O cobre é capaz de resistir melhor ao desgaste do que o latão. Além disso, é muito difícil de usinar em comparação ao latão. No entanto, como o cobre é um ótimo condutor, ele funciona perfeitamente se você precisar que as peças tenham um acabamento fino.
  • O cobre também pode ser adicionado com tungstênio para obter os melhores processos de usinagem de eletrodo de cobre e tungstênio.
  • Sistema de filtragem de fluido dielétrico. Este sistema garante que o fluido dielétrico esteja livre de partículas não salvas e limpo para aperfeiçoar o processo de usinagem.
  • Sistema para resfriamento. Este sistema ajuda a evitar o superaquecimento da máquina e a garantir a segurança de sua operação.

Processo passo a passo de usinagem de descarga elétrica

Princípio de funcionamento do EDM

Princípio de funcionamento do EDM

Passo 1 – Prepare os itens necessários.

Você precisa preparar o seguinte:

  • O eletrodo.
  • O material ou peça de trabalho.
  • Máquina de EDM.
  • Vestuário de segurança (luvas, óculos)
  • Fluido dielétrico.

Passo 2: Montagem da peça de trabalho e eletrodo

Comece montando sua peça de trabalho e eletrodo. Ao montá-los, certifique-se de que resta uma pequena distância. Portanto, a ponta do eletrodo não deve tocar na peça.

Etapa 3: ligar e desligar a alimentação dielétrica

Você precisará ligar a alimentação dielétrica para que a peça de trabalho e o eletrodo sejam imersos em fluidos dielétricos. Depois disso, desligue-o.

Etapa 4: Comando de configuração via unidade de controle

Iniciar o comando para início da usinagem através da unidade de controle. Isso garante que a quantidade certa de energia seja criada para que as faíscas certas assumam o controle.

Etapa 5: Estágio de fusão e vaporização

Faíscas elétricas, quando geradas, resultam em energia térmica, que é elevada. Isso faz com que o metal derreta e vaporize; assim, a usinagem é alcançada.

Diferença entre CNC e EDM

  • CNC requer contato físico com peças de trabalho e EDM não exige isso.
  • O CNC corta com uma ferramenta de corte afiada, enquanto o EDM usa descargas elétricas ou faíscas para modelar ou cortar a peça.
  • Cortar projetos complexos é mais fácil com EDM, mas é muito difícil com CNC.
  • O EDM custa mais para usinar peças, enquanto o CNC não custa tanto.

Como escolher a máquina de descarga elétrica certa

Aqui estão algumas dicas para decidir sobre o EDM certo:

  • Você precisa verificar as habilidades da máquina no que diz respeito ao afunilamento do furo.
  • Verifique o tamanho da máquina e o seu espaço.
  • O fluido dielétrico que ele usa. É importante que você use o fluido certo.
  • Certifique-se de que tenha uma estrutura de manutenção tranquila.
  • Compare os preços para ter certeza de investir no que atende ao seu orçamento.
  • Isso é fácil de usar? Você deve considerar isso muito.

Material que você pode usinar com EDM

Embora versátil, o EDM é capaz de trabalhar mais com alguns materiais. Abaixo estão aqueles:

  • Aço - Inclui tipos de aço inoxidável e endurecido que são muito resistentes
  • Cobre- Possui ótima condutividade elétrica
  • Alumínio – Não é pesado, mas muito forte
  • Inconel- É capaz de resistir a temperaturas extremas. Além disso, é uma liga de níquel
  • Latão – A usinagem é muito fácil com latão.
  • Grafite – Funciona perfeitamente para o processo EDM
  • Titânio – Resiste à corrosão e é muito forte
  • Hastelloy- Altamente resistente à corrosão
  • Carboneto de tungstênio - Resiste ao desgaste e é muito duro
  • Kovar- Esta liga é capaz de resistir a diferentes níveis de expansão térmica
  • Ouro
  • Prata- Possui ótima condutividade elétrica e térmica.

Melhor software para usar em EDM

Listados aqui estão os melhores aplicativos que você pode usar para EDM:

  • Integração CAM e CAD. Este aplicativo, reunido, é capaz de transformar designs intrincados e complicados em realidade. Isso é feito através da orientação da máquina.
  • Aplicativo de simulação. Este aplicativo é utilizado para visualizar e otimizar todo o procedimento antes de seu início. Feito isso, você fica sabendo de todas as prováveis ineficiências ou erros. Assim, economiza-se tempo e evita-se o desperdício de material.
  • Programas CNC. Esta interface é o que oferece à máquina suas operações de programação. Isso garante a quantidade certa de controle do movimento do eletrodo.
  • Software de monitoramento e controle de processos. Este software ajuda a ajustar a corrente, a tensão e muito mais para garantir que o resultado do trabalho seja perfeito.
  • Software de geração de percurso. É usado para gerar caminhos específicos para a ferramenta seguir. Isso leva a altos níveis de precisão.

Como o EDM se compara a outros processos de usinagem

Aqui estão algumas coisas que tornam o EDM diferente de outros métodos de usinagem:

  • Processo sem contato. O EDM é sem contato no sentido de que você não tem contato físico com o material. Faíscas ou descargas elétricas fazem o trabalho aqui. Isto não pode ser dito para métodos de usinagem tradicionais ou outros.
  • Dureza do material. É fácil usinar materiais muito duros usando o método EDM. Infelizmente, os métodos tradicionais de usinagem têm dificuldade em conseguir isso.
  • Precisão e complexidade. Se você deseja formas complexas e detalhes precisos e perfeitos, o EDM é o método ideal. No entanto, você não pode contar com métodos tradicionais de usinagem para obter os mesmos resultados.
  • Acabamento da superfície. O nível de acabamento superficial obtido com EDM será sempre maior. Assim, você não precisará de um processo para pós-usinagem. Isto, no entanto, não pode ser dito quando se trata de outros métodos de máquina.
  • Desgaste da ferramenta. Não é frequente ocorrer desgaste da ferramenta no que diz respeito à EDM, em comparação com outros processos. Além disso, a manutenção não é complicada com o EDM.
  • Configurando o processo. A configuração do EDM é geralmente complicada e consome muito tempo. Isso é ainda pior quando você faz designs complexos. No entanto, outros métodos de usinagem não o são.
  • Restrições aos materiais da peça. A EDM é capaz de funcionar perfeitamente apenas com materiais eletricamente condutores, mas a usinagem tradicional é capaz de lidar com diferentes tipos de materiais.
  • Custo de operação. Você gastará muito mais na operação de EDM em comparação com outros métodos de usinagem. Isso se deve às máquinas especializadas necessárias, ao uso de eletricidade e à manutenção.

Aplicações de usinagem de descarga elétrica

Abaixo estão algumas indústrias nas quais você encontrará usinagem por descarga elétrica sendo usada principalmente:

  • Eles são usados aqui para criar matrizes para peças de automóveis e também moldes para peças de automóveis.
  • Usado para usinar peças de motores e pás de turbinas.
  • Produção de ferramentas e matrizes. Usado para criar carimbos, matrizes e moldes.
  • Dispositivos médicos. Ideal para produzir dispositivos e implantes cirúrgicos complexos.
  • É benéfico na criação de peças para energia eólica, nuclear, etc.
  • Usado para fazer conectores e peças semicondutoras.
  • Máquinas para fabricação. Para usinar roscas, engrenagens e outros componentes exclusivos de máquinas.
  • Pesquisa e desenvolvimento. Ideal para criação e protótipos de peças experimentais.
  • Para criar componentes utilizados em veículos militares, bem como em equipamentos.
  • Ideal para criar peças e conectores de infraestrutura.

Perguntas frequentes

Quão preciso é o EDM?

A usinagem por descarga elétrica é capaz de atingir uma tolerância de +/- 0,0002. Isso o torna muito preciso e exato.

Quais acabamentos a usinagem por descarga elétrica pode alcançar?

A usinagem por descarga elétrica não deixa marcas nas peças. Portanto, você pode esperar acabamentos superficiais superiores com este método de usinagem. Observe que o nível de velocidade de corte também determina a perfeição do acabamento.

Conclusão

Compreender a singularidade do processo de usinagem por descarga elétrica é definitivamente algo que irá ajudá-lo. Em todos esses detalhes fornecidos, você precisa garantir que a máquina certa seja usada para tornar o processo super fácil.

Mais recursos:

EDM de chumbada vs. EDM de fio – Fonte: TSINFA

Chumbada EDM – Fonte: TSINFA

Usinagem EDM – Fonte: DIRETÓRIO IQS

Música eletrônica – Fonte: XOMETRIA