EDM. Introdução Fases do processo erosivo (1 ciclo de descarga) Introduction Phases during a single EDM discharge cycle

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Sonia Camarinho Andrade
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1 Introdução Introduction EDM Processo de Maquinagem Não Convencional Remoção de material por processso térmico decorrente de um processo mecânico choque Não existe contacto físico entre a ferramenta (eléctrodo) e a peça a maquinar. Logo, as forças de corte são nulas (ou muito pequenas) pelo que permite maquinar paredes finas sem vibrações e maquinar materiais de elevada dureza Material do eléctrodo e da peça têm que ser condutores Os equipamentios (máquinas ferramenta) são extremamente inteligentes commando adaptativo Introdução Fases do processo erosivo (1 ciclo de descarga) Introduction Phases during a single EDM discharge cycle 1

2 Ciclo de descarga de EDM completo A Full EDM discharge cycle. Polaridade Direta e Inversa Direta, elétrodo ligado ao pólo negativo e peça ao positivo, é usado em acabamento com pequenos tempos de impulso. Inversa, eléctrodo ligado ao pólo positivo e peça ao negativo, é usado para desbaste com tempos de impulso grandes Regime Sem Desgaste do Elétrodo Maquinar aço com eléctrodos de grafite em polaridade inversa (o desgaste normal durante a descarga é compensado pela soldadura do material expelido pela peça ao eléctrodo de grafite devido à afinidade química e ao reduzido GAP) Parâmetros e tipologia das descargas EDM parameters and different type of discharges Descarga boa e defeituosas Good and bad discharges 2

3 Maquinagem por Eletroerosão por fio EDMW ou WEDM. Maquinagem por Eletroerosão por penetração EDM Wire Electrical Machining EDMW or WEDM Die Sinking Electrical Discharge Machining EDM Gerador de impulsos de corrente contínua. É um processo cíclico. DC (Direct Current) pulse generator. It is a cyclic process. 3

4 Fases seguintes de um ciclo de descarga Following phases of an EDM cycle. Localização das descargas em EDM e em WEDM Discharge areas in EDM and in WEDM 4

5 A maquinagem por Eletroerosão (por penetração EDM ou por fio EDMW ou WEDM) é um dos processos ditos não convencionais de maquinagem. As aparas removidas têm uma dimensão submicroscópica ou mesmo atómica. The Electrical Discharge Machining (die sinking EDM or wire EDM EDMW or WEDM) is one of the so called nontraditional machining processes. The chips have an submicroscopic or even an atomic dimension. Eletroerosão (Eletroerosora de penetração EDM) Electrical Discharge Machining (EDM) (a) Schematic illustration of the EDM process. This is one of the most widely used machining processes, particularly for diesinking applications. (b) Examples of cavities produced by the EDM process, using shaped electrodes. Two round parts (rear) are the set of dies for extruding the aluminum piece shown in front (c) A spiral cavity produced by EDM using a slowly rotating electrode similar to a screw thread. (d) Holes in a fuel-injection nozzle made by EDM; the material is heat-treated steel. Eletroerosão de Fio (Eletroerosora de fio EDMW) Wire Electrical Discharge Machining (EDMW or WEDM) Schematic illustration of the wire EDM process. As many as 5 hours of machining can be performed with one reel of wire, which is then discarded. Metal removal rate : MRR IT w where I current in amperes T w melting temperature of workpiece, C 5

6 As figuras mostram pormenores de duas operações de eletroerosão por penetração (EDM). Na primeira é de notar a dimensão global da peça e o elétrodo para maquinar uma zona dessa peça. Na segunda é notório o detalhe maquinado na peça e o elétrodo usado. Pictures show two EDM operations. Notice, in the left picture, the global dimension of the part and the dimension of the eletrode and the localizaed machined area. In the right picture notice the detail of the machined part and the electrode. As figuras mostram uma pá de turbina, com furos de refrigeração, usada na parte de alta pressão da turbina; e uma máquina de EDM para efetuar furos de pequena dimensão. Pictures show a turbine blade with internal cooling as applied in the high pressure turbine; and a small hole drilling EDM machine. 6

7 Parâmetros do processo Circuito elétrico EDM Process parameters Electrical circuit 7

8 Tempo de ionização Tempo de impulso Tempo de pausa Tensão (V) Tensão em vazio: U o Corrente (A) Intensidade de pico: I d Tempo (ms) Tempo (ms) Tensão de referência: U ref Tempo de ionização Tempo de impulso Tempo de pausa Tensão (V) Intensidade de pico Corrente (A) Tensão em vazio Tensão de referência Tempo (ms)

9 Tensão (V) Corrente (A) Tempo (ms) Tensão (V) Corrente (A) Tempo (ms) Tensão (V) Corrente (A) Tempo (ms) Regimes de desbaste Regimes de acabamento Regimes de polimento Energia de descarga (mj) Intensidade de descarga (A) 1,1,1 Reg. 1 Reg. 2 Reg. 3 Reg. 4 Reg. 5 Reg. 6 Reg. 7 Reg. 8 Reg. 1 Reg. 2 Reg. 3 Reg. 4 Reg. 5 Reg. 6 Reg. 7 Reg. 8 Reg. 9 Reg. 1 Reg. 11 Reg. 12 Reg. 13 Eléctrodo de Desbaste Eléctrodo de Acabamento Capacidade Erosiva ou Débito Vw, Desgaste relative do Eléctrodo - Vv EDM 9

10 Capacidade Erosiva ou Débito Vw, Desgaste relative do Eléctrodo - Vv EDM Gap Frontal e Lateral Top and Side Gap Tipologia das descargas normais e anormais Normal and abnormal EDM discharges 1

11 Lavagem por injeção Injection Flushing Lavagem por sucção Suction Flushing 11

como se pretende que ocorra) Cutting or Machining Lavagem por jacto lateral (SITUAÇÃO

12 Lavagem combinada por injeção e sucção Combined Flushing (Injection and Suction Lavagem por jacto lateral (SITUAÇÃO INCORRETA Armazenava as impurezas no fundo não as removendo como se pretende que ocorra) Cutting or Machining Lavagem por jacto lateral (SITUAÇÃO CORRETA As impurezas são removidas da zona em EDM como se pretende que ocorra) Cutting or Machining 12

13 Electrodos montados em suportes modulares EROWA Cutting or Machining CAA Introdução Introduction Processos Não Convencionais Nontraditional Machining Processes 13

14 RESUMO Introdução à EDM Auto-estudo Kalpakjian S., Manufacturing Processes for Engineering Materials, ed. Addison-Wesley, 23 Google & Youtube metal cutting, turning, milling, drilling, grinding, reaming, threading, broaching, etc. 14

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