EDM é uma técnica de usinagem de precisão não tradicional. É amplamente utilizada na fabricação de peças mecânicas. Possui vantagens únicas em relação métodos de corte convencionais Para usinagem de determinadas peças. Sob certas condições especiais, peças com bom acabamento superficial podem ser obtidas pela usinagem por eletroerosão. Além disso, atende bem aos requisitos dos desenhos de projeto e atinge certa precisão de usinagem. Portanto, a eletroerosão está se tornando cada vez mais comum em várias indústriasA próxima parte deste artigo discutirá inicialmente o que é acabamento superficial por eletroerosão e os fatores que o afetam. Em seguida, apresentaremos os métodos de medição do acabamento superficial. Por fim, discutiremos como melhorar o acabamento superficial por eletroerosão e as áreas de aplicação da usinagem por eletroerosão.
O que é acabamento de superfície EDM?
O acabamento superficial por eletroerosão refere-se à rugosidade e lisura da superfície de uma peça obtida pelo processo de eletroerosão. Podemos usar parâmetros de rugosidade da superfície para medir a qualidade do acabamento superficial por eletroerosão. Esses parâmetros incluem Ra (a altura média do contorno) e Rz (a altura máxima do contorno).
O valor de Ra representa a média dos valores absolutos do desvio da superfície em relação à altura média, geralmente em micrômetros (μm). Valores menores de Ra indicam uma superfície mais lisa, enquanto valores maiores de Ra indicam uma superfície mais rugosa, onde um acabamento menor é geralmente desejado.
Em contraste com Ra, Rz refere-se à altura máxima do contorno. Ao longo de uma amostra, Rz é a média das 5 maiores alturas de pico e das 5 maiores profundidades de vale. Embora Rz também reflita a rugosidade da superfície, Ra é relativamente mais comumente usado.
O bom ou mau acabamento superficial afeta diretamente o uso das peças, o desempenho da montagem e a qualidade da aparência. Na eletroerosão, o acabamento superficial pode ser controlado e melhorado até certo ponto, ajustando-se razoavelmente os parâmetros de descarga, o material do eletrodo, o fluido de trabalho e outros fatores. Muitas necessidades de processamento diferentes podem ser atendidas dessa forma.
Por que o acabamento de superfície é tão importante?
A importância do acabamento superficial na manufatura e engenharia é inegável. Ao explorar o acabamento superficial, você descobrirá que ele é muito mais do que apenas uma superfície. Em primeiro lugar, o acabamento superficial afeta diretamente a aparência de um produto. Além disso, afeta o desempenho e a durabilidade do produto. Vamos descobrir por que o acabamento superficial é tão importante:
- Apelo Estético: A primeira impressão que as pessoas têm de um produto é sua aparência e textura. Um bom acabamento superficial aumenta o apelo visual. Isso pode ter um impacto significativo na forma como as pessoas percebem o produto e no quão agradável ele é de usar.
- Desempenho Funcional: A qualidade da superfície afeta diretamente a forma como um produto interage com o ambiente. Por exemplo, uma superfície lisa reduz o atrito. O atrito é necessário para as peças móveis.
- Durabilidade e Resistência à Abrasão: Os acabamentos de superfície são projetados para durar em ambientes agressivos. Isso melhora a resistência do produto à abrasão e prolonga sua vida útil.
- Adesão do revestimento:A aspereza da superfície de um produto afeta a aderência de um revestimento ou tinta.
- Redução do atrito e da geração de calor: Acabamentos de superfície, especialmente em aplicações mecânicas, ajudam a minimizar o atrito, reduzir a geração de calor e aumentar a eficiência.
- Melhore a condutividade e a dissipação de calor: O polimento de superfície em aplicações elétricas e térmicas melhora a condutividade e ajuda a dissipar o calor.
- Controlando a reflexão e a dispersão da luz:Em aplicações ópticas, o acabamento de uma superfície pode ter um impacto significativo em como a luz é refletida e espalhada.
Como você pode ver, a importância do acabamento superficial vai muito além da estética. Ele é fundamental para a funcionalidade, durabilidade e desempenho geral de um produto. Seja um componente de um dispositivo de alta tecnologia ou um produto de consumo diário, o acabamento superficial determina a qualidade e a longevidade do produto.
Quais são as principais características do acabamento de superfície?
A qualidade do acabamento superficial pode ter um impacto considerável no desempenho, na vida útil e na aparência geral de um produto. Portanto, é fundamental compreender as características básicas do acabamento superficial. Seja para quem trabalha na indústria ou para quem deseja entender a estética e a utilidade da superfície de um produto, é fundamental.
Seja você um designer de produto, um maquinista ou simplesmente alguém interessado nas complexidades da manufatura, compreender esses princípios ajudará você a entender melhor o impacto dos acabamentos de superfície na manufatura e no design de produtos.
Deitar
O termo "camada" refere-se ao padrão ou orientação da superfície primária de um produto acabado. Ele não se relaciona apenas à aparência do produto, mas também ao seu desempenho. A camada afeta aspectos como a retenção de lubrificante em peças móveis e a distribuição de tensões pela superfície.
A torção geralmente é medida visualmente ou com o uso de equipamentos especializados, como um perfilador de superfície. O objetivo é determinar os padrões predominantes de textura da superfície. Eles podem ser paralelos, perpendiculares, circulares ou até mesmo aleatórios. Essa avaliação é fundamental porque afeta diretamente a função da peça e sua interação com outros componentes.
Rugosidade da superfície
Rugosidade superficial é um termo frequentemente usado em conversas sobre acabamento de superfícies. Refere-se a pequenas imperfeições em uma superfície. Além disso, geralmente é causada por processos de produção, como usinagem ou lixamento. São os pequenos picos e vales que compõem a topografia de uma superfície.
A rugosidade da superfície é medida quantificando os defeitos usando métricas como Ra (rugosidade média), Rz (altura máxima média) e Rmax (distância vertical entre picos e vales). Um perfilador de agulha desliza sobre a superfície e mede o desvio vertical. Essas medições fornecem informações cruciais para garantir que a superfície atenda aos requisitos de rugosidade de uma aplicação específica.
Ondulação
Ondulação é diferente de rugosidade superficial. Refere-se a formas irregulares maiores e mais amplamente distribuídas em uma superfície. Estas são causadas principalmente por empenamento e vibração durante operações de fresamento ou tratamento térmico. Se não for controlada, a ondulação superficial pode afetar a montagem de uma peça e levar a complicações na montagem.
Para medir o grau de ondulação, utiliza-se um método. Este método concentra-se nos padrões de ondulação maiores na superfície e ignora os detalhes mais finos coletados na rugosidade da superfície. As ferramentas de medição do grau de ondulação são semelhantes às ferramentas de medição da rugosidade. Exceto que são projetadas para remover detalhes mais finos.
Fatores que afetam o acabamento superficial do EDM
Para obter o acabamento superficial ideal, alguns fatores de influência precisam receber atenção especial ao utilizar a tecnologia de eletroerosão. Os mais comuns são os parâmetros de descarga, o material e o formato do eletrodo, o material da peça, o fluido de trabalho e a precisão da máquina. Esses fatores são cruciais para a qualidade do acabamento superficial resultante. É possível que uma pequena melhoria produza resultados inesperados.
Parâmetros de descarga
Os parâmetros de descarga geralmente se referem a três aspectos principais: corrente de descarga, tensão de descarga e frequência de pulso.
A magnitude da corrente de descarga afeta diretamente a rugosidade da superfície da eletroerosão. Isso ocorre porque correntes de pulso mais altas aumentam a energia de descarga, o que leva à fusão e vaporização irregulares do material devido à liberação de energia em um curto período de tempo, o que, por sua vez, resulta em uma superfície mais rugosa. Correntes de descarga mais baixas, por outro lado, não o fazem.
O nível de tensão de descarga afeta o tamanho da lacuna de descarga e a quantidade de energia de descarga. A tensão adequada ajuda a manter uma condição de processamento estável e a obter um melhor acabamento superficial.
A frequência de pulso determina o número de descargas por unidade de tempo. Frequências de pulso mais altas aumentam a velocidade de usinagem, mas também podem levar a um aumento na rugosidade da superfície usinada. Portanto, uma frequência de pulso mais alta pode ser selecionada ao realizar a remoção rápida do excesso de material. No entanto, para garantir um bom acabamento superficial durante o acabamento, a frequência geralmente não deve ser muito alta.
Características e formato do material do eletrodo
A influência do material do eletrodo no acabamento superficial não deve ser ignorada. Por um lado, as características do material do eletrodo, como condutividade térmica, dureza e resistência à abrasão, afetam a estabilidade do processo de usinagem e o efeito da usinagem, que por sua vez afeta o acabamento superficial. Por exemplo, o uso de uma boa condutividade térmica do material do eletrodo pode reduzir a área afetada pelo calor durante o processo de usinagem, de modo a obter uma superfície usinada mais lisa. Os eletrodos de cobre, por outro lado, apresentam boa condutividade elétrica e resistência à abrasão, podendo, portanto, atingir graus de acabamento superficial relativamente altos.
Por outro lado, o formato e o tamanho do material do eletrodo também afetam o acabamento da superfície da eletroerosão. Projetar um formato de eletrodo adequado pode reduzir os fenômenos de corrosão lateral e acúmulo de carbono durante o processamento, além de melhorar a precisão e o acabamento superficial do processo.
Material da peça de trabalho
A influência do material da peça no acabamento superficial por eletroerosão é mais intuitiva. Para peças com altos requisitos de acabamento superficial, procure escolher materiais com boa condutividade elétrica e alta condutividade térmica para o processamento por eletroerosão, para que seja mais fácil controlar a distribuição de calor durante o processamento por descarga, o que contribui para a obtenção de um melhor acabamento superficial. Normalmente, materiais de alta dureza podem suportar descargas de alta energia, mas o acabamento pode ser reduzido. Portanto, devemos escolher o material adequado de acordo com o acabamento e os requisitos funcionais do produto para obter o menor custo de produção. A eletroerosão é adequado para uma ampla gama de materiais e atende às necessidades exclusivas de diferentes aplicações.
Fluido de trabalho
Diferentes tipos de fluidos de trabalho têm efeitos diferentes no processo de eletroerosão e também afetam o acabamento superficial final. Em geral, diferentes fluidos de trabalho apresentam diferentes propriedades de resfriamento, remoção de cavacos e deionização. Fluidos de trabalho com boas propriedades de resfriamento e isolamento podem reduzir a zona afetada pelo calor e o acúmulo de carbono durante o processo de usinagem, melhorando assim o acabamento superficial das superfícies usinadas. Por exemplo, água deionizada é frequentemente usada para usinagem de alta precisão, enquanto fluidos de trabalho à base de óleo são melhores em termos de propriedades de resfriamento e remoção de cavacos e, portanto, são usados em alguns ambientes de usinagem específicos.
Além disso, a concentração e a temperatura do fluido de trabalho também podem afetar os resultados da superfície usinada. Concentrações muito altas ou muito baixas podem resultar em aumento da rugosidade da superfície usinada. A temperatura adequada pode melhorar o efeito de resfriamento e o desempenho de lubrificação do fluido de trabalho, o que pode ajudar a obter um melhor acabamento da superfície usinada.
Precisão da máquina
O desempenho das máquinas-ferramentas, como precisão, estabilidade e rigidez, também afeta o acabamento das superfícies usinadas por eletroerosão. Máquinas-ferramentas de alta precisão permitem um melhor controle dos parâmetros do processo de usinagem, obtendo resultados de usinagem mais estáveis e precisos. Portanto, é crucial realizar um bom trabalho de manutenção e reparo da máquina-ferramenta no dia a dia.
Padronização e Medição de Acabamento de Superfície
Após a conclusão do processamento de eletroerosão da peça de trabalho, para julgar a qualidade da superfície da peça de trabalho, é necessário medir primeiro para obter o valor e, em seguida, com base no padrão de acabamento, julgar os resultados da medição e determinar se o acabamento é qualificado.
Padrão de acabamento de superfície
As normas de acabamento superficial são critérios e métodos específicos utilizados para medir e caracterizar a rugosidade de uma peça. Compreender as normas de acabamento superficial é importante para garantir a qualidade e a funcionalidade do produto. As normas comuns incluem ISO 4287, ASME B46.1 e JIS B0601. A ISO 4287 é uma norma de acabamento superficial desenvolvida pela Organização Internacional para Padronização (ISO). Ela define parâmetros de rugosidade, bem como métodos de medição. A ASME B46.1 é uma norma de rugosidade superficial desenvolvida pela Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos (ASME) que abrange medições e avaliações de rugosidade. A JIS B0601 é uma norma de rugosidade superficial desenvolvida pela Normas Industriais Japonesas (JIS) que define os parâmetros de rugosidade utilizados na indústria japonesa.
A Yonglihao Machinery é uma fornecedora especializada em usinagem de peças mecânicas. Possuímos equipamentos de produção por eletroerosão de alta precisão. Selecionamos o padrão de acabamento superficial adequado para processar as peças de acordo com os requisitos do cliente e os desenhos.
Método de Medição de Acabamentos de Superfície
Após usar a eletroerosão para processar peças, geralmente medimos o acabamento superficial das peças. Existem muitas maneiras de medir o acabamento superficial, e cada método tem vantagens e escopo de aplicação. Mas também existem desvantagens. Você deve escolher o método de medição mais comum e adequado. Faça isso com base na situação real do processamento.
Método Stylus
O método do estilete é um método de medição para superfícies de contato. Normalmente, o medidor de contorno (rugosidade) utiliza um estilete para deslizar suavemente ao longo da superfície a ser medida, e o deslocamento vertical do estilete é convertido em um sinal elétrico por um sensor, que leva diretamente ao parâmetro de rugosidade da superfície. Todo o processo de medição é altamente preciso e adequado para uma ampla gama de superfícies, mas pode causar danos a superfícies macias. Por ser relativamente simples e rápido, também é um método de medição relativamente comum.
Interferometria
O princípio da interferometria é utilizar a interferência de ondas de luz para avaliar a rugosidade da superfície, observando a forma e a distribuição das franjas de interferência. É um método de medição sem contato. A precisão é alta e a superfície permanece intacta. No entanto, o alcance é pequeno e os requisitos ambientais são rigorosos. Portanto, é indicado para peças com altos requisitos de acabamento superficial.
Método de comparação
Comparado aos dois primeiros métodos, o método de comparação é um método de medição relativamente simples. Primeiro, seleciona-se a amostra padrão de rugosidade e, em seguida, compara-se com a superfície processada por eletroerosão, avaliando-se o nível de rugosidade através do olhar e do toque. Para alguns requisitos de acabamento de superfície que não exigem peças particularmente precisas, geralmente podemos utilizar este método. Este método é simples e intuitivo, mas os requisitos para a equipe de medição são maiores e os resultados da medição serão afetados pela subjetividade.
Método da fonte de luz
O método da fonte de luz utiliza vários ângulos e intensidades de luz para incidir sobre a superfície do objeto. Ele avalia o acabamento observando a distribuição e a intensidade da luz refletida. Este método pode mostrar melhor irregularidades microscópicas da superfície. No entanto, exige que a fonte de luz e as condições de observação sejam consistentes. No entanto, a operação é relativamente complexa e os requisitos para inspetores são elevados.
Métodos para melhorar o acabamento da superfície EDM
Para obter o acabamento superficial necessário, geralmente é possível otimizar os parâmetros de eletroerosão e melhorar o acabamento superficial por meio de técnicas de pós-processamento. Embora isso não garanta necessariamente um nível particularmente alto de precisão, proporciona alguma melhoria em relação ao método anterior.
Otimizando Parâmetros EDM
Selecione parâmetros de processamento apropriados, como corrente, tensão e frequência de pulso, que têm impacto direto na qualidade da superfície do processamento por eletroerosão. Por meio de experimentação e simulação, podemos encontrar os melhores parâmetros de usinagem. Eles nos proporcionarão um acabamento superficial superior.
Na fase de acabamento, correntes e larguras de pulso menores podem ser utilizadas para reduzir a rugosidade da superfície e melhorar o acabamento. Considere também a eficiência do processamento. É preciso atender aos requisitos de acabamento, sendo o mais rápido possível.
Tecnologia de pós-processamento
Para melhorar o acabamento superficial da eletroerosão, por um lado, após o processamento por eletroerosão, a superfície pode ser processada por retificação, polimento e outros processos de pós-tratamento para remover rebarbas e saliências superficiais e melhorar o acabamento superficial. Por outro lado, a superfície também pode receber um tratamento especial por tratamento químico ou polimento eletroquímico para obter melhor acabamento e desempenho.
Aplicações comuns que exigem acabamento de superfície superior
A tecnologia de eletroerosão permite o processamento de materiais condutores de alta dureza e dificuldade de usinagem. Por ser uma usinagem sem contato, não há estresse mecânico que possa causar deformação na peça. Possui ampla gama de aplicações em áreas como aeroespacial, dispositivos médicos e fabricação de moldes.
Aeroespacial
Na indústria aeroespacial, muitas peças precisam suportar temperaturas e pressões extremas e, portanto, apresentam requisitos muito elevados de acabamento superficial e propriedades dos materiais. A eletroerosão (EDM) pode atender a esses requisitos e garantir a precisão e a confiabilidade das peças. Por exemplo, na fabricação de peças para motores aeronáuticos, a eletroerosão é usada para usinar formas complexas e materiais de alta dureza, a fim de obter superfícies de alta precisão e acabamento de alta qualidade.
Área Médica
Na área médica, a eletroerosão permite usinar com precisão peças com formatos complexos. Também proporciona excelente acabamento superficial para atender aos altos padrões de implantes. Por exemplo, articulações artificiais e instrumentos cirúrgicos de precisão podem ser usinados com eletroerosão.
Fabricação de moldes
Muitas peças são fabricadas utilizando moldes. Portanto, os moldes têm certos requisitos de precisão e acabamento. Por exemplo, em moldes de injeção de precisão para a fabricação de produtos plásticos, a superfície da cavidade precisa de um alto grau de acabamento. Esse acabamento garante a qualidade da superfície dos produtos plásticos e auxilia na desmoldagem. Além disso, a tecnologia de eletroerosão também pode ser utilizada no processamento de moldes de estampagem.
Conclusão
Alcançar o melhor acabamento superficial em eletroerosão é uma busca de grande importância. Ao otimizar os parâmetros de eletroerosão e as técnicas de pós-processamento, o acabamento superficial das peças será melhor. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, a tecnologia também será mais amplamente utilizada em mais setores. Se você ainda tiver dúvidas sobre a tecnologia de eletroerosão, entre em contato conosco para obter respostas. Além disso, se você ainda tiver projetos e necessidades de eletroerosão, entre em contato conosco. Teremos prazer em atendê-lo. Serviços de usinagem de eletroerosão a fio de primeira linha. Estamos ansiosos para ouvir de você!
Perguntas frequentes
Como o EDM consegue um efeito de espelho?
Você pode obter um acabamento espelhado em EDM por meio de:
●otimizando as configurações do processo
●escolher eletrodos de alta qualidade
●usando fluidos de trabalho de alta qualidade
●usando equipamentos EDM de última geração
●aplicar tratamentos de superfície adequados.
Quais são as técnicas comuns de pós-tratamento para usinagem por eletroerosão?
Técnicas comuns incluem polimento, retificação e jateamento. Todas elas são projetadas para remover camadas de refusão e refinar a textura da superfície.
O tipo de fluido dielétrico afeta o acabamento da superfície do EDM?
Sim, a qualidade e o gerenciamento do fluido afetam significativamente a remoção de detritos e o resfriamento. Isso, por sua vez, afeta o acabamento da superfície.