Você já pensou em desenhar algo em um diamante com ferramentas tradicionais?? O que vai acontecer? As fresadoras iriam lutar ou danificar a peça de trabalho. Então qual é a solução? Usinagem por descarga elétrica (Música eletrônica) é um processo avançado que corrói o material de uma peça de trabalho. Devido a faíscas elétricas controladas, a precisão é excepcional. Esta tolerância é muito difícil de cumprir com máquinas CNC tradicionais.
Fatos interessantes: A tolerância ao EDM pode ser muito mais restrita do que 300 mícrons.
Interessantemente, cientistas estão pesquisando para melhorar a eficiência do EDM. Por exemplo, eletrodos compostos metal-cerâmicos fornecem boa condutividade e resistência ao desgaste.
Vamos explorar outro exemplo, se você é iniciante, então você pode entender a ideia. Imagine que um raio minúsculo, mas preciso, atinge o objeto repetidamente para obter a forma complexa de materiais condutores, como:
- Aço
- Titânio
- Ligas exóticas
O que é usinagem por descarga elétrica?
EDM é máquina. Sua abreviatura é usinagem por descarga elétrica. Os maquinistas CNC incorporam essa tecnologia para cortar peças com precisão de um décimo de milésimo de polegada. Isso equivale a pegar um fio de cabelo humano e cortá-lo em pedaços 40 peças - tolerâncias loucamente apertadas. Esta é facilmente uma das máquinas mais precisas da oficina. Agora, esta tecnologia existe desde a década de 1940. É usado principalmente na indústria aeroespacial, médico, e indústrias de ferramentas e matrizes.
Usinagem Tradicional vs.. Música eletrônica (Usinagem)
Embora os métodos de usinagem CNC de 3 ou 5 eixos sejam bons, eles não conseguem desenvolver projetos precisos em comparação com a usinagem EDM. Perfuração, fresagem, ou girando—todas essas máquinas usam ferramentas afiadas para projetar um material. Ainda, todas essas ferramentas modernas não garantem tolerância zero.
Limitações da usinagem tradicional
- Capacidades limitadas:A usinagem tradicional muitas vezes não consegue produzir objetos com paredes finas. A questão é que a ferramenta de corte já tem um tamanho que não chega aos cantos.
- Restrições de Materiais:Materiais resistentes podem danificar ferramentas de corte rapidamente.
- Geração de Calor:A usinagem tradicional gera calor de fricção. Este calor pode danificar objetos delicados.
Tipos de usinagem de descarga elétrica
Existem dois tipos principais de usinagem por descarga elétrica.
- Usinagem por descarga elétrica
- Usinagem de descarga elétrica de fio
Uma delas é a usinagem por descarga elétrica para ombros rígidos, e o outro é usinagem de descarga elétrica de fio. É tudo uma questão de forma.
Na usinagem por descarga elétrica, a forma do eletrodo é determinada como sendo a forma do produto. De forma similar, conforme a usinagem por descarga elétrica é repetida, o produto gradualmente se apaixona pelo formato do eletrodo. A usinagem de descarga elétrica de fio usa fio. O produto é cortado. Também é chamado de corte de fio.
Vantagens da usinagem por descarga elétrica
EDM supera as seguintes limitações:
Formas Complexas:
EDM é capaz de fazer projetos 2D ou até 3D com alta precisão. Uma das partes surpreendentes da usinagem EDM é que ela lida com os projetos mais complexos.
Usinagem de materiais duros:
EDM incorpora faíscas elétricas. Isso significa que os centros de usinagem agora são capazes de usinar a maioria dos materiais rígidos.
Zona Mínima Afetada pelo Calor (HAZ):
O calor na usinagem por descarga elétrica é muito controlado. Portanto, o calor não danifica a peça de trabalho.
Desvantagens da usinagem por descarga elétrica
- Limitado a materiais condutores
- Taxa lenta de remoção de material
- Desgaste e Rasgo do Eletrodo
- Problemas de integridade de superfície
- Dificuldade em usinar cantos afiados e recursos pequenos
- Preocupações ambientais
Aplicações de EDM (usos de EDM)
A tolerância EDM o torna proeminente em comparação com outros métodos de usinagem. Portanto, tem uma gama de aplicações:
Fabricação de moldes e matrizes:
Moldes complexos para moldagem por injeção e fundição sob pressão de metal exigem alta precisão e resistência para lidar com aços para ferramentas duros. EDM se destaca nesta situação.
Peças Aeroespaciais:
Os jatos do motor precisam de luz, peças leves resistentes ao calor. Como possuem formatos complexos e os métodos de usinagem tradicionais não atendem a demandas específicas, usinagem por descarga elétrica pode desenvolver peças altamente precisas.
Dispositivos médicos:
Implantes cirúrgicos precisam de maior precisão e materiais biocompatíveis. A usinagem EDM desenvolve efetivamente peças médicas complexas.
Indústria de eletrônicos:
Fabricar pequenos furos para fios em uma placa de circuito impresso é fácil com usinagem CNC EDM.
O que o EDM de acabamento de superfície pode alcançar?
| Fator | Impacto no acabamento superficial | Acabamento resultante (Ra em micropolegadas) |
| Descarregue Energia | Maior energia = acabamento mais áspero | 60 – 120 |
| Menor energia = acabamento mais suave | 15 – 30 | |
| Duração do pulso | Duração de pulso mais longa = acabamento mais áspero | 60 – 120 |
| Duração de pulso mais curta = acabamento mais suave | 15 – 30 | |
| Material do eletrodo | Eletrodos de latão e cobre proporcionam acabamentos superficiais mais suaves | 20 – 40 |
| Fluido Dielétrico | Tipo dielétrico e impacto de lavagem no acabamento superficial | Depende do fluido específico e da aplicação |
| Material da peça | Materiais mais duros tendem a produzir acabamentos mais suaves | 15 – 30 |
Compreendendo o processo EDM passo a passo
A usinagem por descarga elétrica é um método de processamento que vaporiza as coisas em vez de cortá-las. Se você criar um espaço entre os eletrodos positivo e negativo onde nenhuma corrente de ar flui e então aplicar uma enorme tensão, uma corrente fluirá através do espaço.
Este é um fenômeno de descarga elétrica. Durante esta descarga elétrica, uma quantidade extremamente grande de calor é gerada, o que faz com que o eletrodo evapore. Isso é usado em usinagem por descarga elétrica. Para simplificar, relâmpago é criado artificialmente, e a energia é gerada. No entanto, essa descarga não dura para sempre.
Depois de uma descarga, há uma pequena pausa, e o objeto vaporiza. Uma descarga pode variar de um mícron a várias dezenas de mícrons. É um trabalho que exige muita paciência, pois só consegue processar cerca de 300 graus.
O papel dos eletrodos (Máquina EDM):
EDM usa dois eletrodos:
- Um é o eletrodo da ferramenta, normalmente latão, cobre, ou grafite.
- O outro é o objeto (peça de trabalho em si).
Fluido dielétrico e sua função:
Fluido dielétrico, um líquido não condutor, preenche o espaço entre os eletrodos. Este fluido tem diversas finalidades:
- O fluido dielétrico isola o espaço entre os eletrodos quando não produz faíscas ativamente.
- Ajuda a resfriar o processo e eliminar detritos.
O centelhador e a remoção de material
Manter um pequeno espaço entre o eletrodo da ferramenta e a peça é essencial. Quando uma corrente elétrica é aplicada, uma alta tensão se acumula nesta lacuna. Esta tensão eventualmente supera as propriedades isolantes do fluido dielétrico, fazendo com que uma faísca salte entre os eletrodos.
O calor intenso (atingindo temperaturas de até 12.000°C!) derrete e vaporiza uma pequena quantidade de material do eletrodo e da peça de trabalho. Este processo continua se repetindo, com milhares de faíscas ocorrendo por segundo. Essas faíscas corroem o material até obter o formato delicado.
Diferentes tipos de processos EDM
Existem três tipos principais de processos EDM:
- Fio EDM
- Chumbada EDM
- Perfuração EDM
Processo de eletroerosão a fio explicado:
Imagine que você tem um fio em movimento na mão. É como cortar algo. De forma similar, um fio de latão ou tungstênio passa através de um tanque submerso contendo a peça de trabalho. O fio em si não toca fisicamente a peça de trabalho.
O próximo passo será interessante. O fio em movimento e a peça de trabalho geram faíscas. É importante notar que não é um método simples de corte de fio. O processo wire EDM é exato. Uma máquina de corte de fio corrói o material seguindo um caminho controlado por um programa CNC.
Para garantir um corte limpo, os maquinistas não usam esses fios excessivamente. Esta prática garante cortes precisos e limpos.
Vantagens do EDM com corte de fio:
- Wire EDM é excelente na criação de formas 2D complexas
- Ele pode fazer cantos agudos e características microscópicas com precisão.
- A eletroerosão a fio corta folhas finas de metal com precisão.
Aplicações de EDM a Fio:
- Estênceis e placa de circuito
- Aeroespacial
- Indústrias automotivas para corte de formas complexas.
Chumbada EDM (máquina edm chumbada)
Em chumbada EDM, o eletrodo da ferramenta segue uma determinada forma geométrica. Ele replica o recurso desejado na peça de trabalho. Ao contrário do fio EDM, o eletrodo da ferramenta afunda verticalmente no fluido dielétrico em direção à peça de trabalho. Os maquinistas devem controlar a distância entre o eletrodo e a peça de trabalho.
À medida que o eletrodo da ferramenta desce lentamente, seguindo um programa CNC, chumbada EDM corrói o material da peça. Ele replica sua forma de forma tridimensional, que pode criar cavidades e bolsas complexas.
Vantagens do Sinker EDM:
- Sinker EDM pode criar formas 3D complexas
- Melhor para projetos complexos, Bolores, e cavidades
Aplicações de Sinker EDM:
- Sinker EDM é amplamente utilizado na fabricação de moldes e matrizes
- Indústrias aeroespaciais e de dispositivos médicos.
Perfuração EDM
Furação EDM é um tipo específico de usinagem por descarga elétrica onde faíscas elétricas são usadas para fazer furos precisos em materiais condutores. O fluido dielétrico é continuamente lavado para resfriar e remover detritos à medida que as faíscas corroem o material da peça de trabalho ao longo do formato do eletrodo oco. Esta abordagem fornece excelente precisão para furos minúsculos, é adequado para materiais difíceis de usinar, produz superfícies finas, mas pode ser lento e exigir controle de desgaste do eletrodo e recondicionamento da camada superficial.
Integração e Automação CNC em EDM
Máquinas EDM CNC modernas vêm com tecnologia CNC. Funciona como o cérebro da operação. Por exemplo, pode traduzir efetivamente o design digital. Esta integração oferece inúmeros benefícios:
Vantagens do CNC em EDM
- Precisão aprimorada
- Capacidades de usinagem complexas
- Maior produtividade e eficiência
Automação em Processos de EDM
Além de máquinas CNC, alguns recursos de automação melhoram ainda mais a eficiência do EDM. Por exemplo:
- Rosqueamento Automático de Fios:Em fio EDM, sistemas automatizados podem passar o fio fino pela máquina.
- Sistemas de Controle Adaptativo:Esses sistemas avançados podem monitorar o processo de usinagem em tempo real..
- Manuseio automatizado de peças:Sistemas automatizados podem carregar e descarregar peças da máquina para produção de alto volume.
Que tipos de materiais podem ser processados com EDM?
Exemplo de comparação de processos de EDM para diferentes materiais
A condutividade é um dos fatores críticos no processamento de materiais com usinagem EDM. Certos materiais são muito difíceis, como:
- Aço
- Alumínio
- Latão e até ligas exóticas.
Subseqüentemente, a resistência ao calor é o segundo fator principal na usinagem por descarga elétrica. Como o EDM gera faíscas extremamente aquecidas, precisamos de materiais que possam suportar a pressão extrema.
Abaixo, você encontrará informações precisas sobre o processo EDM usando diferentes materiais.
| Material | Ponto de fusão (°C) | Parâmetros típicos do Spark | Tempo de usinagem (em comparação com o Tradicional) | Desperdício de Materiais | Custo aproximado (em comparação com o Tradicional) |
| Aço (AISI 1018) | 1482 | Tensão mais baixa, pulso mais curto | Mais devagar | Mais baixo | Mais alto |
| Alumínio (6061) | 660 | Tensão mais baixa, pulso mais curto | Mais devagar | Mais baixo | Mais alto |
| Latão (C360) | 900 | Tensão moderada, pulso moderado | Semelhante | Mais baixo | Semelhante |
| Titânio (Nota 2) | 1668 | Tensão mais alta, pulso mais longo | Mais devagar | Mais baixo | Mais alto |
Observação: Para o custo e mais detalhes, você deve entrar em contato com um profissional Oficina de usinagem CNC.
Quando usar EDM?
Podemos usar EDM nas seguintes situações:
- Materiais duros ou quebradiços
- Buracos minúsculos e recursos complexos
- Minimizando a distorção de calor
- Acabamentos sem rebarbas
Conclusão
Usinagem de Descarga Elétrica (Música eletrônica) está ganhando popularidade na indústria de manufatura. É a alternativa perfeita aos métodos de usinagem tradicionais e pode executar projetos com eficiência nos materiais condutores mais rígidos.
- Em que a usinagem por descarga elétrica é boa?
Usinagem de descarga elétrica é boa em
- Detalhe fino
- Usinagem de metais resistentes
2. Em que a usinagem por descarga elétrica não é boa?
Usinar essa usinagem por descarga elétrica é terrível em:
- Produção em massa
- Tornando tudo suave, como polimento
3. Qual é o princípio do EDM?
EDM carrega corrosão controlada. Aqui estão as principais etapas:
- Eletrodos
- Fluido Dielétrico
- Geração de faísca
- Remoção de Materiais
- Controle Preciso
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