ELETROEROSÃO (2)

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ELETROEROSÃO
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Cristiano Salton
Diego Baetta
Gabriel Alves
Rodrigo Evangelista
Prof. Alex Payão
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INTRODUÇÃO
	A eletroerosão é um processo de usinagem especial que se baseia no fenômeno de descargas elétricas não estacionárias (faíscas) controladas para fundir e vaporizar parcelas do material, configurando através da remoção dessas parcelas de material a usinagem de uma determinada superfície. (Revista moldes e injeção 2020)
 
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NOMENCLATURA E TERMINOLOGIA
	
	
	É denominada do inglês por electrical discharge machining ou apenas EDM. No início, suas principais utilizações eram para a retirada de machos e brocas quebrados de válvulas hidráulicas. A partir da década de 80, com a utilização da tecnologia CNC, as máquinas tiveram grande avanço, e começaram a ser utilizadas para a fabricação de peças de grande complexidade. (Grupo Tech 2020.)
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Fig1. Fonte: www.grupoalltech.com.br
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PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
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	O princípio de funcionamento do processo de eletroerosão é a aplicação do efeito de erosão ocasionado pelas descargas elétricas sobre a peça a ser trabalhada.
	A maquina que emite essas descargas elétricas realiza isso através de um componente adaptado com o perfil desejado, chamado de eletrodo, que é o responsável por produzir a centelha, atingindo a peça que esta sendo usinada. A erosão de metal do cátodo pode ser de até 99,5%, sendo o desgaste do ânodo mantido a 0,5%. Em usinagem por descargas elétricas (EDM), o eletrodo-catodo é transformado na peça e o ânodo torna-se a ferramenta. (Revista Moldes e Injeção 2020)
Fig2. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
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PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
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	Para que o processo de eletroerosão ocorra é necessário que a peça a ser usinada e a ferramenta sejam bons condutores elétricos. A peça a ser usinada e o eletrodo (ferramenta que produz a erosão), ambos de materiais diferentes, são mergulhados num recipiente que contém um fluido dielétrico. 	Esse fluído deve ser capaz de atender os requisitos de alta viscosidade e alta resistência elétrica, também deve atuar como isolante, refrigerante e como um meio de lavagem para remover os subprodutos metálicos da área de trabalho. Em geral, são utilizados como dielétrico o óleo mineral e o querosene.
(Revista Moldes e Injeção 2020).
Fig3. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
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PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
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	Peça e eletrodo são ligados, por meio de cabos, a uma fonte de corrente contínua, onde o eletrodo tem polaridade positiva e a peça, polaridade negativa. Um dos cabos é conectado a um interruptor, que aciona e interrompe o fornecimento de energia elétrica para o sistema.
	Quando o interruptor é ligado, forma-se uma tensão elétrica entre o eletrodo e a peça. Inicialmente não há passagem de corrente, em virtude do dielétrico atuar como isolante. (Revista Moldes e Injeção 2020
Fig4. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
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PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO
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	Outro detalhe importante é a distância entre a peça e o eletrodo, a distância mínima na qual é produzida uma centelha é chamada de GAP, que significa folga, ou seja nada mais é que o comprimento da centelha e depende da intensidade da corrente aplicada. O tamanho do GAP pode determinar a rugosidade na superfície da peça.
GAP alto: tempo de usinagem menor/rugosidade maior
GAP baixo: tempo de usinagem maior/rugosidade baixa. (Revista Moldes e Injeção 2020).
Fig5. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
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Dielétricos
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	O dielétrico atua como condutor quando o espaço entre a peça e a ferramenta é diminuída até uma distância determinada, formando uma “ponte” de íons entre o eletrodo e a peça. Produz-se, então, uma centelha que superaquece a superfície do material dentro do campo de descarga, fundindo-a. 	Estima-se que a temperatura na região da centelha pode variar entre 2500 °C e 50000 °C. O processo de erosão ocorre na peça e no eletrodo, simultaneamente.
As partículas são removidas na forma de minúsculas esferas do local e o liquido dielétrico ajuda nessa limpeza e na região usinada fica uma pequena cratera no formato do eletrodo. (Mundo Educação 2018)
Fig.6 Fonte: https://mundoeducacao.com.br/fisica/dieletricos.htm
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TIPOS DE ELETROEROSÃO
	
	Existem dois tipos de eletroerosão: a fio e por penetração. As máquinas a fio são de CNC (comandos numéricos computadorizados).
A eletroerosão por penetração, é quando o eletrodo que é uma ferramenta que é ultilizada para dar forma a peça,é penetrada na peça sobre um líquido chamado DIELETRICO que ultilizada para lubrificar a peça. (Revista Ferramental 2019)
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Fig7. Fonte: www.revistaferramental.com.br
TIPOS DE ELETROEROSÃO
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Eletroerosão a Fio: 
TIPOS DE ELETROEROSÃO
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Eletroerosão por penetração: 
ELETRODOS
	 Qualquer material que apresente condutividade elétrica pode ser utilizado como eletrodo-ferramenta. Os materiais que possuem alto ponto de fusão, condutividade elétrica e térmica apresentam menores taxas de desgaste.
	Os mais usados são cobre e grafite porém vários outro materiais poder ser utilizados como eletrodo-ferramenta tais como : Cobre ao telúrio, cobre ao tungstênio, bronze, tungstênio à prata, liga de alumínio, latão, aço e outros. (Revista Moldes e Injeção 2020).
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Fig.8 Fonte: https://mundoeducacao.com.br/fisica/dieletricos.htm
ELETRODOS
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	Eletrodo por Penetração: é necessário observar dois importantes aspectos, o primeiro está relacionado com as irregularidades geométricas da superfície e o segundo com as alterações metalúrgicas da superfície e da camada sub-superficial, para alguns produtos esses dois aspectos estão relacionados a integridade superficial e devem ser definidos, medidos e mantidos dentro dos limites especificados para garantir a durabilidade e qualidade dos produtos. (Revista e Moldes Injeção 2020).
A figura ao lado demonstra estes dois principais aspectos
Fig9. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
ELETRODOS
	A eletroerosão a fio é um método para cortar materiais condutivos através de um fio de eletrodos que segue o caminho programado, sua aplicação é muito utilizada em materiais duros e de difícil usinagem pelos processos tradicionais, a dureza do material não influência negativamente na velocidade de corte, pois o fato da peça permanecer submersa em liquido o calor é dissipado rapidamente. (Revista Moldes e Injeção 2020).
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Fig10. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
ELETRODOS
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Exemplos de peças usinadas por eletroerosão a fio:
Fig11. Fonte: http://moldesinjecaoplasticos.com.br
ELETRODOS
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Materiais mais comuns para a confecção de eletrodos-ferramentas para eletroerosão por penetração:
Eletrodos de Latão: frequentemente utilizado na usinagem de algumas ligas de titânio ou apenas para acabamento, pelo fato da sua alta taxa de desgaste, sua vantagem é ser utilizado em usinagem de peças com formas complexas
Eletrodos de Cobre: muito utilizado para obter uma ótima superfície de acabamento e ainda ao ser polido origina uma superfície com rugosidade de Ra=0,25um, é muito utilizado para a indústria de equipamentos médicos por possuir uma capacidade de polimento e menor degradação de partículas durante a usinagem.
Eletrodos de Cobre Tungstênio: está na classe dos materiais mais caros para produção de eletrodos, é composto por 70%¨de tungstênio e 30% de cobre e é recomendado para aplicações de usinagem que necessitam alta precisão e acabamento para materiais de difícil aplicação como por exemplo o metal duro, pois possui uma ótima resistência ao desgaste térmico e é menos suscetível a rupturas e fraturas quando comparado com outros materiais de eletrodos. 
(Revista Moldes e Injeção 2020).
Fig12.Fonte:http://www.ufgferramentaria.com.br/servico/eletrodo-para-eletroerosao
Fig14.Fonte:http://intertechnikedm.com/cobre-tungstenio
Fig13.Fonte:http://www.ufgferramentaria.com.br/servico/eletrodo-para-eletroerosao
Sistema de Fixação
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	O sistema de fixação serve para você eliminar a necessidade detodos esses alinhamentos e referências dos eletrodos e ganhar muito tempo. Imagina um projeto que exija cerca de 200 eletrodos. Em um trabalho convencional, você teria que alinhar 200 eletrodos e referenciar na máquina 200 vezes. São 400 procedimentos!
	Se você faz isso diariamente, talvez pense que seja normal. Mas, veja bem, se cada procedimento leva em média 5 minutos, teríamos um custo (só de mão de obra) de 2000 minutos. São 33 horas, para ser mais exato. É quase um dia e meio apenas alinhando e referenciando eletrodos!
	Utilizando as fixações modulares, com o exemplo dos mesmos 200 eletrodos. Você teria um único alinhamento e faria uma única referência. Imagina a produtividade! 	
	Você simplesmente elimina 33 horas na fabricação de uma única peça! São 66 horas economizadas na segunda. São 99 horas na terceira e, sem ao menos perceber, já está produzindo três, quatro, cinco vezes mais do que antes. (Steel Carbon 2020)
Bibliografia
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http://moldesinjecaoplasticos.com.br/processos/#:~:text=Eletroeros%C3%A3o%20%2F%20Defini%C3%A7%C3%A3o%3A,sigla%20EDM%20%3D%20Eletrical%20Discharge%20Machining%20.
http://www.grupoalltech.com.br/2020/01/22/quando-escolher-uma-eletroerosao-para-minha-fabrica/
https://ccvindustrial.com.br/o-que-e-cnc/
https://essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao/68proc.pdf
https://mundoeducacao.com.br/fisica/dieletricos.htm
https://www.revistaferramental.com.br/?cod=artigo/danos-superficiais-causados-em-a-os-ferramenta-pelo-processo-de-eletroeros-o/
https://www.youtube.com/watch?v=5Ex_kn_EQ9I
https://www.youtube.com/watch?v=gUjjXOCv6n4
https://www.steelcarbon.com.br/fixacao/