O que é usinagem por descarga elétrica e como funciona?

Você já viu um vídeo ou GIF em que uma parte de metal desliza para outra e simplesmente desaparece? Não sabe do que estamos falando? Dê uma olhada no GIF abaixo.

Peças como essa não são produzidas usando práticas tradicionais de usinagem, mas são fabricadas usando um processo chamado usinagem por descarga elétrica ou EDM.

O EDM permite peças de precisão incrivelmente alta com tolerâncias incrivelmente baixas.

O processo é um método de usinagem não tradicional, pois o material é removido da peça de trabalho não por meio de perfuração ou fresagem, mas sim por energia térmica. Você pode pensar nesse processo como um corte a laser, mas se fosse usado em objetos de máquinas.

Um dos principais casos de uso desse material é a fabricação de ferramentas e moldes, pois pode ser incrivelmente preciso em metais relativamente duros, como o titânio. Então, como exatamente isso funciona?

O processo de usinagem EDM

Antes de começarmos a usinagem EDM, como ela é diferente da usinagem mecânica e como ela funciona, dê uma olhada no vídeo abaixo se você precisar de uma atualização nos processos de usinagem mecânica.

Agora vamos ver como o EDM funciona exatamente.

A usinagem por descarga elétrica é a usinagem de um material através da direção de descargas elétricas de alta frequência de uma ferramenta, geralmente feita de grafite. Esta ferramenta de grafite atua como um eletrodo que desintegra materiais condutores no processo de usinagem.

Basicamente, há um eletrodo que passa uma corrente através de um material que faz com que derreta ou vaporize, e é assim que a usinagem é realizada. No entanto, esse processo não pode acontecer em qualquer lugar, na verdade a peça de trabalho e o eletrodo precisam ser submersos em um fluido dielétrico.

Quando se trata de processos técnicos, geralmente a melhor maneira de entender como eles funcionam é vê-los em ação. Dê uma olhada neste pequeno vídeo educacional sobre EDM.

Os diferentes tipos de EDM

No processo principal do EDM, existem três subprocessos. Esses são EDM de fio, Sinker EDM e EDM de furação.

Sinker EDM é um tipo de usinagem que permite aos usuários produzir formas altamente complexas. A razão pela qual é chamado EDM de chumbada é que, nesse processo, os eletrodos precisam ser altamente precisos e pré-usinados para que possam ser afundados na peça de trabalho para criar uma versão negativa de sua forma.

O EDM de fio, por outro lado, envolve um fio fino usado para cortar a peça de trabalho, atuando como um eletrodo. O fio é alimentado através de uma alimentação automática e os cortes são feitos ao redor da peça. Neste aparelho, o fio é mantido com guias de diamante e o próprio fio é geralmente feito de latão ou cobre.

Finalmente, há o EDM de perfuração, que é um processo projetado especificamente para fazer furos em materiais. É capaz de perfurar incrivelmente pequenos furos que de outra forma não seriam possíveis com a usinagem mecânica. Os eletrodos, neste caso, são tubulares com o fluido dielétrico fluindo através do bico do eletrodo.

Agora que abordamos o básico dos processos, em que você pode usar essa técnica? Qualquer material condutor.

Quando você usaria usinagem de descarga elétrica

A maior vantagem que o EDM representa para a usinagem moderna é o quão versátil é para uso com metais, particularmente com metais mais duros, mais difíceis de usinar mecanicamente. Metais como carboneto de tungstênio ou titânio podem ser facilmente usinados com EDM. Outra vantagem dessa técnica é a capacidade de produzir contornos altamente precisos nas peças sem precisar rebarbar ou limpar a borda.

Devido à natureza do processo de usinagem ser puramente baseado na corrente elétrica, a EDM pode fazer cortes longos em profundidade que, de outra forma, seriam impossíveis. Projetos como ranhuras ou nervuras são particularmente adequados para EDM.

Por fim, o EDM pode ser feito após o tratamento térmico de uma peça, o que significa que o processo não atrapalha a têmpera ou o tratamento do metal, como a usinagem mecânica.

Então, se o EDM pode fazer tudo isso, o que não pode fazer?

Bem, não é um método de usinagem particularmente rápido, portanto não é ótimo em escala. Também requer uma imensa quantidade de energia elétrica, muito mais do que qualquer processo de usinagem mecânica.

Os eletrodos EDM também precisam frequentemente ser substituídos, assim como bits em máquinas mecânicas, mas os eletrodos EDM às vezes são feitos sob medida para cada trabalho. Isso significaria etapas adicionais no processo.

Aplicações de EDM

Discutimos quando o EDM seria usado e alguns dos prós e contras, mas vamos falar sobre exemplos específicos em que seria um bom ajuste. O EDM é ótimo para lotes de produção de volume incrivelmente pequeno ou peças únicas que precisam de um grau intenso de precisão.

O EDM é amplamente utilizado na indústria de moldes, mas também nas indústrias aeroespacial e automotiva. Essas indústrias também veem processos de usinagem mecânica que também estão na vanguarda.

No final do dia, enquanto você pode apenas aprender sobre o que é EDM, na verdade, é um processo que se tornou bastante padrão no setor. As chances são de que isso tenha impactado os produtos da sua vida de alguma maneira – e certamente é um processo de usinagem fascinante para ser visto em ação.

Artigo original: Engenharia É

Autor: Ademilson Ramos