Como funciona a usinagem por descarga elétrica?

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

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

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

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

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?

Antes de entrarmos na usinagem EDM, como ela é diferente da usinagem mecânica e como ela funciona, dê uma olhada no vídeo abaixo se precisar de uma atualização sobre os processos de usinagem mecânica.

Com isso fora do caminho, vamos nos aprofundar em 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, existe um eletrodo que passa uma corrente por um material que faz com que ele derreta ou vaporize, e é assim que a usinagem é realizada. No entanto, este processo não pode acontecer em qualquer lugar, na verdade a peça de trabalho e o eletrodo devem 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 abaixo.

Sob o processo principal do EDM, existem três subprocessos. Esses são Wire EDM, Sinker EDM e Hole Drilling EDM.

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

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

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

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

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

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

Finalmente, o EDM pode ser feito depois que uma peça foi tratada termicamente, o que significa que o processo não atrapalha o revenido ou o tratamento do metal, como acontece com a usinagem mecânica.