A eletroerosão (EDM) é uma técnica de usinagem de precisão não tradicional, amplamente utilizada na fabricação de peças mecânicas. Ela apresenta vantagens exclusivas em relação aos métodos de corte convencionais para a usinagem de determinadas peças. Sob certas condições especiais, é possível obter peças com bom acabamento superficial por meio da usinagem por EDM. Além disso, atende bem aos requisitos dos projetos e atinge um certo nível de precisão. Portanto, a EDM está se tornando cada vez mais comum em diversos setores industriais. A próxima seção deste artigo discutirá o que é o acabamento superficial em EDM e os fatores que o afetam. Em seguida, apresentaremos os métodos de medição do acabamento superficial. Finalmente, discutiremos como melhorar o acabamento superficial em EDM e as áreas de aplicação da usinagem por EDM.
O que é acabamento de superfície EDM?
O acabamento superficial por eletroerosão (EDM) refere-se à rugosidade mensurável deixada pela erosão por faísca em uma peça condutora. Normalmente, é definido usando parâmetros de rugosidade como Ra e Rz, juntamente com padrões e configurações de medição (por exemplo, comprimento de corte e de avaliação).
- RaA rugosidade média aritmética, medida em micrômetros (μm), é o parâmetro mais comum em impressões digitais.
- RzRepresenta o comportamento de pico a vale em intervalos de amostragem definidos e é mais sensível a depressões ou picos isolados.
Um bom acabamento superficial por eletroerosão não se resume apenas à aparência. Ele deve atender a requisitos funcionais como vedação, deslizamento, vida útil à fadiga e desempenho do revestimento.
Como a eletroerosão cria textura na superfície
A eletroerosão gera textura superficial por meio de descargas repetidas que derretem e vaporizam pequenos volumes de material, deixando microcrateras sobrepostas. Ao contrário da fresagem ou retificação, a eletroerosão não cria uma "linha" direcional porque não há aresta de corte se movendo sobre a superfície.
Após cada descarga, parte do material fundido se solidifica novamente na superfície, formando uma camada refundida (branca). Essa camada, juntamente com a geometria da cratera, faz com que a superfície pareça uniforme, mas ainda apresente uma textura "áspera" quando analisada por um perfilômetro.
Se os níveis de energia forem muito altos ou a lavagem for instável, as descargas podem se transformar em arcos elétricos. Isso geralmente resulta em corrosão aleatória, textura semelhante a casca de laranja e rugosidade inconsistente entre as zonas.
Parâmetros-chave que controlam o acabamento superficial por eletroerosão
A qualidade do acabamento superficial por eletroerosão depende da energia fornecida por cada faísca e da estabilidade da folga. Menor energia de descarga e maior estabilidade do processo geralmente melhoram a rugosidade superficial, mesmo que a velocidade de corte diminua. Abaixo estão os principais parâmetros que influenciam Ra e Rz:
- Corrente de pico (Ip):A corrente de pico determina a energia de descarga e o tamanho da cratera. Uma corrente de pico mais alta aumenta as taxas de remoção de material, mas deixa uma superfície mais áspera. Uma corrente de pico mais baixa é melhor para o acabamento, pois reduz a profundidade da cratera, embora diminua a velocidade de corte e exija uma lavagem mais eficiente.
- Tempo de pulso ativado (ton) O tempo de pulso controla por quanto tempo a energia é aplicada durante cada descarga. Um tempo de pulso mais longo aumenta o tamanho e a rugosidade da cratera, especialmente com corrente alta. Um tempo de pulso mais curto favorece um acabamento fino, limitando o volume de material fundido e reduzindo os danos térmicos.
- Tempo de desligamento do pulso (Toff) O tempo de desligamento do pulso permite a desionização e a evacuação de detritos. Se o tempo de desligamento for muito curto, a ionização persiste, causando instabilidade e maior rugosidade. Um tempo de desligamento mais longo melhora a estabilidade e a consistência da superfície, mas reduz a produtividade.
- Controle de folga/servo: O controle da folga garante faíscas estáveis em vez de arcos elétricos ou curtos-circuitos. Uma resposta estável do servo cria crateras uniformes, melhorando a repetibilidade de Ra. Um controle inadequado da folga geralmente resulta em marcas de queimadura, cavidades ou faixas, o que aumenta Rz.
- Lavagem e condição dielétrica: A lavagem remove detritos e resfria a zona de corte, enquanto o fluido dielétrico controla a ionização. Uma lavagem inadequada leva à redeposição, descargas secundárias e corrosão por pite aleatória. Uma lavagem estável costuma ser a maneira mais rápida de melhorar o acabamento superficial.
- Número de passagens (desbaste + acabamento) Múltiplas passagens são a maneira mais eficaz de melhorar o acabamento superficial sem comprometer a estabilidade. Um corte grosseiro remove material em grande quantidade, enquanto passagens de acabamento utilizam menos energia para refinar a superfície. Mais passagens de acabamento reduzem a rugosidade Ra, mas os benefícios diminuem após um certo ponto.
| Estratégia | O que muda? | Resultado final típico |
|---|---|---|
| Corte bruto apenas | Maior energia, remoção mais rápida | Quanto maior o Ra, maior a variação de textura. |
| Corte grosso + 1 a 2 cortes de acabamento | Refinamento de menor energia | Ra mais baixo, superfície mais uniforme |
| Corte bruto + 3+ cortes de acabamento | Energia muito baixa, intervalo estável | Melhor repetibilidade, ganhos incrementais menores |
Como medir e especificar o acabamento superficial por eletroerosão?
Para especificar corretamente o acabamento superficial por eletroerosão (EDM), combine Ra/Rz com o padrão e as configurações de medição. Se o comprimento de corte e o comprimento de avaliação não estiverem alinhados entre as partes, a mesma superfície poderá apresentar valores diferentes.
As normas comuns incluem ISO 4287, ASME B46.1 e JIS B0601. Escolha uma, escreva-a no desenho ou plano de inspeção e mantenha a consistência durante as inspeções de recebimento, em processo e final.
- Perfilômetro de ponta de prova: Um perfilômetro de contato traça a superfície e converte o movimento vertical em valores de rugosidade. É rápido e funciona bem para a maioria dos metais usinados por eletroerosão. Registre o comprimento de corte, o comprimento de avaliação e as configurações do filtro. Evite medições por contato em superfícies macias ou detalhes delicados se houver risco de danos.
- Óptica/Interferometria: Os métodos ópticos medem a topografia da superfície sem contato. São úteis quando os alvos de acabamento são muito finos ou a superfície não pode ser tocada. Geralmente cobrem uma área menor e podem ser sensíveis à vibração e à refletividade. Use-os quando o acesso da ponta de prova for limitado ou quando for necessário um método sem contato.
- Espécimes de comparação: Amostras de comparação permitem uma verificação visual/tátil rápida. São úteis para peças não críticas ou verificações informais de processo. São subjetivas e não devem ser o método de aceitação para requisitos de acabamento rigorosos.
- Noções básicas de elaboração de relatórios: As superfícies usinadas por eletroerosão (EDM) geralmente apresentam pouca direção de deposição, mas a geometria e o processo de lavagem ainda podem criar padrões localizados. Documente onde a medição foi feita e o percurso utilizado. Quando houver possibilidade de marcas de corrosão ou queimaduras, relate tanto a rugosidade média (Ra) quanto a rugosidade média (Rz). A rugosidade média (Ra) sozinha pode ocultar defeitos isolados que são importantes para a vedação ou o desgaste.
Métodos práticos para melhorar o acabamento superficial por eletroerosão.
A melhoria do acabamento superficial por eletroerosão envolve a redução da energia de descarga, a estabilização da folga e o uso de passes de acabamento para reduzir a refundição e a altura dos picos. Aqui estão algumas estratégias passo a passo:
- Use cortes finos: Os cortes de acabamento reprocessam a superfície deixada pelo desbaste, reduzindo a espessura da camada refundida e tornando o Ra mais consistente. Adicione passes de acabamento para superfícies seladas ou deslizantes, mas pare quando as medições mostrarem retornos decrescentes.
- Menor energia de descarga: Reduza Ip, diminua Ton e estabilize Toff para reduzir o tamanho da cratera. Faça uma alteração de cada vez e confirme as melhorias com medições. Evite energia ultrabaixa se isso desestabilizar a lacuna.
- Estabilizar a descarga: Melhore o posicionamento do bocal, o fluxo e a evacuação de detritos. Muitos problemas de rugosidade, como buracos ou marcas de queimadura, decorrem de uma lavagem inadequada. Corrigir isso geralmente estabiliza o Ra e reduz o Rz.
- Condição do fio/eletrodo de controle: Fio desgastado, tensão inadequada ou alimentação instável podem causar vibração e instabilidade da faísca, resultando em acabamentos inconsistentes. Para eletroerosão por penetração, assegure-se de que o desgaste do eletrodo esteja estável e que haja qualidade.
- Opções pós-conclusão: Se a eletroerosão (EDM) sozinha não for suficiente para atingir as metas de Ra, utilize processos secundários como polimento ou retificação. Gerencie cuidadosamente a refundição e as microfissuras em aplicações críticas para fadiga ou vedação.
Metas de acabamento típicas por aplicação
“"Suficientemente liso" significa um acabamento que atenda à função sem custos e tempo desnecessários. Defina o nível de rugosidade desejado com base nos requisitos do trabalho, e não apenas na aparência.
Cavidades do molde
As superfícies dos moldes frequentemente exigem transferência de textura controlada e desmoldagem confiável. Superfícies muito ásperas podem imprimir defeitos; superfícies muito lisas podem aumentar o risco de aderência em alguns materiais.
O acabamento por eletroerosão (EDM) combinado com polimento controlado é comum quando o acabamento da cavidade afeta diretamente a aparência e a liberação da peça.
Superfícies de vedação/deslizamento
Superfícies de vedação e deslizamento são sensíveis a picos e defeitos. Rz pode ser tão importante quanto Ra quando vazamentos ou desgaste são causados por cavidades ou picos isolados.
Cortes superficiais e nivelamento estável geralmente são as melhorias de acabamento mais econômicas. Confirme com testes funcionais sempre que possível.
Aeroespacial / Medicina
Essas aplicações frequentemente enfatizam a repetibilidade e o controle de camadas termicamente afetadas. Defeitos locais podem se tornar iniciadores de trincas ou aceleradores de desgaste.
Utilize configurações de acabamento estáveis, controle o método de medição e bloqueie a janela do processo para que o acabamento permaneça consistente lote a lote.
Conclusão
Obter o melhor acabamento superficial em eletroerosão (EDM) é uma busca de grande importância. Ao otimizar os parâmetros de EDM e as técnicas de pós-processamento, o acabamento superficial das peças será melhorado. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, oficinas de máquinas de eletroerosão a fio A eletroerosão a fio desempenha um papel crucial no fornecimento de soluções de usinagem de precisão, tornando-a cada vez mais utilizada em diversos setores. Se você ainda tiver dúvidas sobre a tecnologia de eletroerosão a fio, entre em contato conosco para obter respostas. Além disso, se você tiver projetos ou necessidades de eletroerosão a fio, entre em contato conosco. Teremos prazer em oferecer serviços de usinagem por eletroerosão a fio de alta qualidade. Aguardamos seu contato!
Perguntas frequentes
A eletroerosão (EDM) pode produzir uma superfície semelhante a um espelho?
Sim, mas geralmente requer acabamento de baixa energia e múltiplas passagens de desbaste. Faíscas estáveis, dielétrico limpo e boa lavagem são fundamentais.
Por que o índice de rugosidade (Ra) parece estar correto, mas a peça ainda apresenta vazamentos ou desgaste acelerado?
Ra é uma média e pode não detectar defeitos isolados. Verifique Rz e inspecione em busca de corrosão, marcas de queimadura e danos por arco voltaico.
Qual é a mudança mais rápida que pode ser feita na linha de produção para melhorar o acabamento superficial da eletroerosão?
Primeiramente, aplique camadas finas de argamassa e corrija a lavagem. Essas duas alterações geralmente melhoram rapidamente tanto a estabilidade da rugosidade média (Ra) quanto a taxa de defeitos.
As condições dielétricas afetam o acabamento superficial da eletroerosão?
Sim. Um dielétrico contaminado ou instável aumenta as descargas erráticas e eleva a probabilidade de formação de cavidades e zonas ásperas.
Como faço para reduzir marcas de queimadura e buracos aleatórios?
Melhore a evacuação de detritos e estabilize o gap (comportamento do servo e tempo de desligamento adequado), depois reduza a energia de descarga. Marcas de queimadura são comumente associadas a arcos elétricos desencadeados por detritos presos ou condições instáveis do gap.
