Eletro

USINAGEM POR ELETROEROSÃO

Assunto: USINAGEM POR ELETROEROSÃO Membros do Grupo: Rodrigo Abreu Aldo Dresch Davi Pillar

USINAGEM POR ELETROEROSÃO

Eletroerosão: A eletroerosão baseia -se na destruição de particulas 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,

USINAGEM POR ELETROEROSÃO A máquina:, CABEÇOTE

PAINEL DE COMANDO E GERADOR DE POTÊNCIA

MANDRIL TANQUE DE USINAGEM ELETRODO

FIXADORES OU MORÇA MESA

RESERVATÓRIO DE DIELÉTRICO E SISTEMA DE FILTRAGEM

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MANDRIL PARA FIXAR O ELETRODO

PRISMA MAGNÉTICO UTILIZADO PARA FIXAÇÃO ELETRODO É A FERRA MENTA QUE PRODUZ A EROSÃO

CANAIS DO LÍQUIDO DIELÉTRICO

PEÇA QUE ESTÁ SENDO USINADA

USINAGEM POR ELETROEROSÃO Como ocorre a eletroerosão por penetração? Peça e eletrodo são merguladas num recipiente que contem um fluido isolante ( DIELÉTRICO ),tanto a peça quanto o eletrodo são ligados a uma fonte de corrente contínua.Por meio 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.

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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

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O processo de erosão ocorre simultaneamente entre peça e eletrodo. Com ajustes convenientes da máquina, é possível 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.

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O tamanho do GAP pode determinar a rugosidade da superfície 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.

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O dielétrico além de atuar como isolante, participa desta limpeza e ainda refrigera a superfície usinada. O fornecimento de energia é interrompido pelo afastamento do eletrodo. O ciclo recomeça com a reaproximação do eletrodo até a distância GAP, provocando uma nova descar ga Descargas sucessivas, ao longo de toda a superfície do eletrodo fazem a usinagem da peça.

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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.

USINAGEM POR ELETROEROSÃO Eletroerosão por penetração:

USINAGEM POR ELETROEROSÃO Eletroerosão por penetração:

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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

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100mm

Atualmente, a eletroerosão a fio é bastante usada na industria para confecção de placas de guia, porta punções e matrizes ( ferramentas de corte dobra e repuxo )

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Corte a fio:

USINAGEM POR ELETROEROSÃO 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 seguinte equação:

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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 eletrodo podem ser necessários, um de desbaste e outro de acabamento.

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Limpeza: Durante o processo de eletroerosão a limpeza é muito importante, pois particulas erudidas tendem a se acumular em pontos da superficie do eletrodo e da peça. Para obter maior rendimento, melhor acabamento e me nor desgaste do eletrodo, um sistema eficiente de limpeza deve remover essas particulas da zona de trabalho. Este sistema de limpeza varia, conforme o modelo da má quina.

USINAGEM POR ELETROEROSÃO 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 “.

USINAGEM POR ELETROEROSÃO Limpeza por aspiração ou sucção: O dielétrico é aspirado por baixo da peça, através de um recipiente ou do eletrodo.

USINAGEM POR ELETROEROSÃO Limpeza por jato lateral: A injeção do líquido dielétrico é feita por bicos que garantam alcance de toda a superficie de trabalho.

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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.

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Intensidade da corrente: Para cada tipo de trabalho, de acordo com: área de erosão, material do eletrodo e material da peça. Quanto maior a amperagem, maior o volume de material erodido. COEFICIENTES PARA CÁLCULO DE AMPERAGEM ELETRODO MATERIAL A SER USINADO COEFICIENTE PARA AMPERAGEM Cobre Eletrolítico Aço 0,07 A /mm2 Grafite Aço 0,01 A / mm2 Cobre e Tungstênio Aço 0,14 A / mm2 Cobre Cobre 0,07 A /mm2 Cobre e Tungstênio Pastilha de metal duro 0,05 A / mm2

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

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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 para 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

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T A B E L A P R Á T IC A U T IL IZ A N D O E L E T R O D O D E C O B R E E P E Ç

TE M P O TE M P O C A P A C ID A DDEE S G A S T E DÁOR E A M ÍN IM A D IF E R E N Ç A E N TR IN TE N S ID A D E GAP DE EROSÃO R U G O S ID A DMEE D ID A F IN A L E M E DE DE E L E TR O D O ( D %E E R O S Ã O D A C O R R E N TE IM P U L S OP A U S A ( m m 3 / m in ) ) (m m 2 ) D O E L E TR O D O ( m 1 1 17 1 40 5 7 0,0 48 2 2 20 2 30 5 8 0,0 56 3 2 25 2 20 5 10 0,0 70 8A 4 2 30 3 15 5 13 0,0 86 5 3 35 5 10 5 18 0,1 06 6 3 40 6 7 5 20 0,1 20 7 3 45 5 5 5 22 0,1 34 8 3 50 5 4 5 28 0,1 56 9 3 55 4 4 5 30 0,1 70

USINAGEM POR ELETROEROSÃO 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.

USINAGEM POR ELETROEROSÃO Ponto de fulgor: É uma medida de volatilidade do fluido 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.

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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.