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Introdução Introduction

Electroerosão (EDM) Electrical Discharge MAchining (EDM)

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 peçaa maquinar. Logo, as forças de corte são nulas (ou muitopequenas) pelo que permite maquinar paredes finas semvibrações 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


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Ciclo de descarga de EDM completo

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)

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

A Full EDM discharge cycle.

Parâmetros e

tipologia das

descargas

EDM parameters

and different type

of discharges


Descarga boa e defeituosas

Good and bad discharges

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Maquinagem por Eletroerosão por fio –EDMW ou WEDM.

Maquinagem por Eletroerosão por penetração – EDM

Wire Electrical Machining – EDMW orWEDM

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.

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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

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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 ofthe so called nontraditional machining processes. The chips have an submicroscopic or even an atomicdimension.

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 die-

sinking 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)

Metal removal rate :

MRR 4 104 ITw1.23

where

I current in amperes

Tw melting temperature of workpiece, C

Schematic illustration of the wire EDM process. As many as

50 hours of machining can be performed with one reel of wire,

which is then discarded.

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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 thepart and the dimension of the eletrode and the localizaed machined area. In the rightpicture 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.

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Parâmetros do

processo –

Circuito elétrico

EDM Process

parameters–

Electrical

circuit



8


-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

120

160

200

240

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Tempo (ms)

Tensão (V)

-4-2024681012141618202224

Corrente (A)

Tempo de ionização Tempo de impulso Tempo de pausa

Intensidade de pico: Id

Tensão em vazio: Uo

Tempo (ms)

Tensão de referência: Uref


-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

120

160

200

240

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tempo (ms)

Tensão (V)

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Corrente (A)

Tempo de ionização Tempo de impulso Tempo de pausa

Intensidade de pico

Tensão em vazio

Tempo (ms)

Tensão de

referência

9


0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

Re

g. 1

Re

g. 2

Re

g. 3

Re

g. 4

Re

g. 5

Re

g. 6

Re

g. 7

Re

g. 8

Re

g. 1

Re

g. 2

Re

g. 3

Re

g. 4

Re

g. 5

Re

g. 6

Re

g. 7

Re

g. 8

Re

g. 9

Re

g. 1

0

Re

g. 1

1

Re

g. 1

2

Re

g. 1

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Eléctrodo de Desbaste Eléctrodo de Acabamento

Energia de descarga (mJ)Intensidade de descarga (A)

Regimes de desbaste Regimes de acabamento Regimes de polimento

-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

120

160

200

240

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Tempo (ms)

Tensão (V)

-4-2024681012141618202224

Corrente (A)-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

120

160

200

240

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tempo (ms)

Tensão (V)

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Corrente (A)

-240

-200

-160

-120

-80

-40

0

40

80

120

160

200

240

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Tempo (ms)

Tensão (V)

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Corrente (A)

Capacidade Erosiva ou Débito – Vw, Desgaste relative do Eléctrodo - Vv

EDM


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

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Lavagem por injeção

Injection Flushing


Lavagem por sucção

Suction Flushing

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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)


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Electrodos montados em suportes modulares EROWA


CAA – Introdução Introduction

Processos Não Convencionais Nontraditional Machining Processes

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• Introdução à EDM

Auto-estudo

• Kalpakjian S., Manufacturing Processes for Engineering Materials, ed. Addison-Wesley, 2003

• Google & Youtube – metal cutting, turning, milling, drilling, grinding, reaming, threading, broaching, etc.

RESUMO

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