ELETROEROSÃO

A eletroerosão baseia-se na destruição de partículas metálicas por meio de descargas elétricas.

O que é Eletroerosão?

A Eletroerosão, ou usinagem por descargas elétricas, ou ainda EDM (Electrical Discharge Machining), é um processo indicado na usinagem de formas complexas em materiais condutores elétricos, especialmente aqueles de alta dureza, e de dimensões diminutas, difíceis de serem usinados por processos tradicionais de usinagem.

Aplicando-se uma diferença de potencial (em corrente contínua) entre duas placas condutoras de eletricidade, chamadas de eletrodo e peça, separadas por uma pequena distância (de 0,012mm a 0,050mm) denominada GAP, ocorrem descargas elétricas entre elas. Na verdade, neste espaço entre a peça e o eletrodo, circula o fluido dielétrico que se torna eletrolítico na forma gasosa. No instante da descarga elétrica, o eletrodo e a peça não estão em contato devido ao meio dielétrico que os envolve. Ao iniciar o ciclo de erosão, na pequena região de descarga elétrica, a potência despendida por unidade de área pode chegar até 1000 W/m2, a temperatura até 12.000°C, assim o fluido dielétrico evaporará, tornando-se eletrolítico e no meio gasoso a pressão poderá alcançar as marcas de até 200 atm. Essa descarga elétrica durará alguns milionésimos de segundo. Este período é denominado de Ton. Cessada a descarga elétrica, inicia-se, por alguns milionésimos de segundo, o período Toff, período que ocorrerá a emersão dos gases eletrolíticos. Os espaços ocupados pelo gás serão preenchidos pelo fluido dielétrico em temperatura menor que a região em usinagem, assim, com o choque térmico, ocorrerá uma micro-explosão e a desagregação das partículas fundidas da peça, dando início ao processo de usinagem.

O ferramental pode ser definido como o conjunto que engloba a geometria da ferramenta propriamente dita, o sistema de fixação da peça e o sistema de lavagem. A geometria da ferramenta modifica a velocidade de usinagem e a TRM (Taxa de Remoção de Material). Um exemplo é um eletrodo cilíndrico maciço e um eletrodo cilíndrico vazado. A usinagem por EDM com eletrodo cilíndrico maciço com parâmetros do processo constantes, terá uma velocidade menor que a usinagem com eletrodo cilíndrico vazado. Isso acontece porque com o eletrodo vazado, o volume de material a ser fundido é bem menor que no caso do eletrodo maciço, onde todo o volume do furo, por exemplo, deverá ser fundido. No eletrodo vazado, o tarugo interno não será fundido, terá que ser fundido apenas o material em volta do mesmo para obtenção da geometria desejada. Atualmente, com o advento de máquinas CNC, as ferramentas se restringem a uma fina haste com extremidade esférica. Com métodos computacionais, é possível obter-se trajetórias definidas, o que viabiliza a obtenção de superfícies complexas, como se fosse uma fresadora CNC. Isto favorece o processo, pois não há a necessidade de se fabricar ferramentas com geometrias não convencionais, que com o decorrer da usinagem requer novas correções de forma.

O sistema de lavagem é outro fator de significativa importância no ferramental, tendo várias funções importantes. Uma delas é a de arrastar todo material erodido entre a ferramenta e peça, garantindo um avanço contínuo da ferramenta. Outra função é a renovação constante do fluido dielétrico na interface, mantendo as características físicas e químicas do mesmo. Essa renovação garante também o resfriamento mais pronunciado através da ferramenta ou peça. A lavagem interna pode ser feita por sucção ou injeção. As vantagens de um ou outro sistema dependem de cada caso e deve ser levado em conta não só a geometria da peça, mas também a precisão requerida. O sistema de fixação da peça também influi na TRM, pois se relaciona com o sistema de lavagem permitindo a passagem do dielétrico em diferentes regiões. Todo o conjunto que compõem o ferramental relaciona-se mutuamente, portanto a escolha de um ferramental adequado ao tipo de trabalho a ser executado, deve levar em consideração todos os fatores envolvidos, para que o processo tenha o melhor desempenho.