Processo Fabric 68proc

8/14/2019 Processo Fabric 68proc

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Suponha que um amigo seu, que vai patroci-nar uma importante competio esportiva, esteja encarregado de providenciarum grande nmero de medalhas.

O problema que seu amigo no sabe qual o melhorprocesso para confeccionar essas medalhas e est pe-

dindo a sua ajuda.

Na sua opinio, qual dos processos de usinagem quevoc conhece o mais adequado para essa finalidade?

Uma coisa certa: seria muito trabalhoso e caroentalhar essas medalhas uma a uma. Na verdade,

a produo ficaria mais vivel com a utilizao

de um molde, obtido a partir de um processo denomina-do eletroerosoeletroerosoeletroerosoeletroerosoeletroeroso.

A eletroerosoeletroerosoeletroerosoeletroerosoeletroeroso baseia-se na destruio de partculas metlicaspor meio de descargas eltricas.

Data de meados do sculo XVIII a descrio de um processo para obtenode p metlico mediante descargas eltricas.

Mas este processo s passou a ser utilizado industrialmente h cercade sessenta anos, para a recuperao de peas com ferramentas quebradasem seu interior (machos, brocas, alargadores).

Durante a Segunda Guerra Mundial, a necessidade de acelerar a produoindustrial e a escassez de mo-de-obra impulsionaram a pesquisa de novastecnologias, visando tornar possvel o aumento da produo, com um mni-mo de desperdcio. Esse esforo marcou o incio, entre outras realizaes, da erada eletroeroso.

Estudando os assuntos desta aula, voc conhecer as aplicaes daeletroeroso na indstria, os princpios deste processo e ficar sabendo comoso confeccionados os eletrodos usados nas mquinas de eletroeroso.

Usinagem poreletroeroso


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A U L ANossa aulaA exploso da eletroeroso

Este um dos processos no tradicionais de usinagem que vm ganhandoespao ultimamente. Vrias razes explicam esse crescimento.

Pense, por exemplo, nos novos materiais que tm surgido, como os carbonetosmetlicos, as superligas e as cermicas. Trata-se, geralmente, de materiais muitoduros. Voc j imaginou a dificuldade que seria usin-los pelos processos

tradicionais?

Imagine tambm a dificuldade que representaria a usinagem pelos mtodostradicionais de uma pea com formas to complexas como a mostrada abaixo.

Brocas helicoidais so eficientes para produzir furos redondos. Mas quebroca produziria um furo irregular como o da pea ao lado?

Por eletroeroso, o molde dessa pea pode ser produzido em uma s fasede operao.

Alm disso, os processos tradicionais de usinagem geram calor e tenses nasuperfcie usinada, produzem enormes cavacos e afetam as caractersticasestruturais da pea. No so adequados, portanto, para produzir superfcies dealta qualidade, praticamente sem distores e sem alteraes microestruturais.

J na usinagem por eletroeroso, a pea permanece submersa em um lquidoe, portanto, h rpida dissipao do calor gerado no processo. Na eletroerosono existe fora de corte, pois no h contato entre a ferramenta e a pea. Por issono se formam as tenses comuns dos processos convencionais de usinagem.

Uma vantagem adicional a automatizao das mquinas de eletroeroso,que permite a obteno de estreitos limites de tolerncia. No processo deeletroeroso, possvel um controle rigoroso da ao da ferramenta sobre a pea

usinada, graas a um servomecanismo que reage rapidamente s pequenasvariaes de intensidade de corrente.

Tudo isso torna a eletroeroso um processo adequado para atenders exigncias atuais de qualidade e produtividade, com grande aplicaona confeco de matrizes para estampos de corte, moldes de injeo, forja-ria, cunhagem e fabricao de ferramentas de metal duro.

Mas o que a eletroeroso, afinal? Voc ficar sabendo ao estudaro prximo tpico.


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A U L A Eletroeroso: um fenmeno invisvel

A eletroeroso um processo complexo, em grande parte no visvel.Portanto, para entender esse processo, voc ter de pr sua imaginaopara funcionar.

Para que a eletroeroso ocorra, necessrio que os materiais envolvidos(pea a ser usinada e a ferramenta) sejam bons condutores de eletricidade.

A ferramenta que produz a eroso, ou seja, o desbaste da superfcie usinada, o eletrodoeletrodoeletrodoeletrodoeletrodo.

Pea e eletrodo so mergulhados num recipiente que contm um fluidoisolante, isto , no condutor de eletricidade, chamado dieltricodieltricodieltricodieltricodieltrico. Em geral,so utilizados como dieltricos o leo mineral e o querosene. O querosene requercuidados especiais, pois inflamvel e exala um odor forte, prejudicial sadee ao ambiente.

Tanto a pea como o eletrodo esto ligados a uma fonte de corrente contnua,

por meio de cabos. Geralmente, o eletrodo tem polaridade positiva e a pea,polaridade negativa.

Um dos cabos est conectado a um interruptor, que aciona e interrompeo fornecimento de energia eltrica para o sistema. A figura a seguir mostraum esquema simplificado do processo de eletroeroso.

Ao ser ligado o interruptor, forma-se uma tenso eltrica entre o eletrodoe a pea. De incio, no h passagem de corrente, j que o dieltrico atua

como isolante.

Quando o espao entre a pea e a ferramenta diminudo at uma distnciadeterminada, o dieltrico passa a atuar como condutor, formando uma pontede onsonsonsonsons entre o eletrodo e a pea.

Produz-se, ento, uma centelha que superaquece a superfcie do materialdentro do campo de descarga, fundindo-a. Estima-se que, dependendoda intensidade da corrente aplicada, a temperatura na regio da centelhapossa variar entre 2.500C e 50.000C.

ons: partculas

eletricamente

carregadas. Chamam-

se ctions quando

carregadas

positivamente e

nions quando

carregadas

negativamente.


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A U L AO processo de eroso ocorre simultanea-mente na pea e no eletrodo. Com ajustes conve-nientes da mquina, possvel controlar a ero-so, de modo que se obtenha at 99,5% de erosona pea e 0,5% no eletrodo.

A distncia mnima entre a pea e a ferra-menta, na qual produzida a centelha, chama-

da GAP (do ingls gap= folga) e depende daintensidade da corrente aplicada. O GAP ocomprimento da centelha.

O tamanho do GAP pode determinar a rugosidadeda superfcie da pea. Com um GAP alto, o tempo de usinagem menor, mas a rugosidade maior. J um GAP mais baixoimplica maior tempo de usinagem e menor rugosidadede superfcie.

As partculas fundidas, desintegradas na forma de mins-

culas esferas, so removidas da regio por um sistema delimpeza e, no seu lugar, fica uma pequena cratera. O dieltrico,alm de atuar como isolante, participa desta limpeza e aindarefrigera a superfcie usinada.

O fornecimento de corrente interrompido pelo afastamen-to do eletrodo. O ciclo recomea com a reaproximao doeletrodo at a distncia GAP, provocando uma nova descarga.

A durao da descarga eltrica e o intervalo entre uma descarga e outra somedidos em microssegundos e controlados por comandos eletrnicos.

Descargas sucessivas, ao longo de toda a superfcie do eletrodo, fazema usinagem da pea. A freqncia das descargas pode alcanar at 200 milciclos por segundo. Na pea fica reproduzida uma matriz, que uma cpia fieldo eletrodo, porm invertida.

Pare! Pesquise! Responda!Pare! Pesquise! Responda!Pare! Pesquise! Responda!Pare! Pesquise! Responda!Pare! Pesquise! Responda!Por que, no processo de eletroeroso, a fonte de energia deve fornecercorrente contnua e no corrente alternada?

Se voc analisar como flui a corrente eltrica por uma pilha, que um geradorde corrente contnua, voc encontrar a explicao para a pergunta anterior.

A pilha tem dois plos: o de carvo (+) e o de zinco (-). O eltrons se movem doplo negativo para o positivo e a intensidade da corrente constante.Na corrente alternada, a intensidade da corrente varivel, gerando inverses depolaridade (o mesmo plo ora positivo, ora negativo). No processo de eletroeroso,isso poderia levar a um desgaste maior da ferramenta do que da pea.

Eletroeroso por penetrao ou a fio?

O processo mais comum de eletroeroso baseia-se na penetraopenetraopenetraopenetraopenetrao do eletro-do na pea, como foi descrito anteriormente.


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A U L A Para certas finalidades, como a usinagem de cavidades passantes e perfura-es transversais, prefervel usar o processo de eletroeroso a fioeletroeroso a fioeletroeroso a fioeletroeroso a fioeletroeroso a fio.

Os princpios bsicos da eletroeroso a fio so semelhantes aos da eletroerosopor penetrao.

A diferena que, neste processo, um fio de lato ionizadoionizadoionizadoionizadoionizado, isto , eletrica-mente carregado, atravessa a pea submersa em gua desionizada, em movi-

mentos constantes, provocando descargas eltricas entre o fio e a pea, as quaiscortam o material. Para permitir a passagem do fio, feito previamente umpequeno orifcio no material a ser usinado.

O corte a fio programado por com-putador, que permite o corte de perfiscomplexos e com exatido.

Em alguns equipamentos, um ploterploterploterploterploter, isto, um traador grfico, possibilita a confern-cia da execuo do programa pela mquina,como mostra a ilustrao.

Atualmente, a eletroeroso a fio bastante usada na indstria para aconfeco de placas de guia, porta-punes e matrizes (ferramentas de corte,dobra e repuxo).

A figura mostra alguns exemplos de peasusinadas por eletroeroso a fio.


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A U L AEletrodo: a ferramenta da eletroeroso

Como voc j sabe, na eletroeroso por penetrao, a ferramenta usada o eletrodoeletrodoeletrodoeletrodoeletrodo.

Em princpio, todos os materiais condutores de eletricidade podem serusados como eletrodo. Mas tendo em vista que na fabricao de uma ferramentapor eletroeroso o preo de confeco do eletrodo representa uma parcela

significativa dos custos do processo, importante escolher com cuidadoo material a ser utilizado e o mtodo de usinagem.

Os melhores materiais para produo de eletrodos so aqueles que tmponto de fuso elevado e so bons condutores de eletricidade. De um modogeral, os materiais para eletrodos podem ser agrupados em duas categorias:metlicosmetlicosmetlicosmetlicosmetlicos e no-metlicosno-metlicosno-metlicosno-metlicosno-metlicos.

Entre os materiais metlicos, os mais utilizados so: cobre eletroltico, cobretungstnio e cobre sinterizado. Eletrodos feitos desses materiais caracterizam-sepor apresentarem timo acabamento e mnimo desgaste durante o processo

de eletroeroso.Entre os materiais no-metlicos, o grafite o principal. Este um material

de fcil usinagem, porm muito quebradio. Os eletrodos de grafite soinsensveis aos choques trmicos, conservam suas qualidades mecnicas a altastemperaturas, praticamente no se deformam e so leves. Entretanto,so abrasivos, no podem ser moldados ou conformados e no aceitam reduopor cido.

Peas retangulares e cilndricas,de dimenses padronizadas, so en-contradas no comrcio. Quando setrata de eletrodos de perfis irregula-res e complexos, recomendvelanalisar cuidadosamente a relaocusto-benefcio antes de partir parasua construo.

Os eletrodos podem ser produ-zidos pelos mtodos convencionaisde usinagem, como a fresagem,torneamento, aplainamento etc.

Muito bem! Agora que voc j

sabe que a eletroeroso seria umasoluo vivel para cunhar as me-dalhas do seu amigo, deve estar in-teressado em saber mais sobre esteprocesso. Na prxima aula, vocobter mais detalhes sobre a produ-o de peas por eletroeroso.Antes, porm, resolva os exercciosa seguir.


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A U L A Marque com X a resposta certa.

Exerccio 1Exerccio 1Exerccio 1Exerccio 1Exerccio 1Para que a eletroeroso ocorra, necessrio que os materiais da peae da ferramenta sejam:a)a)a)a)a) ( ) condutores de calor;b)b)b)b)b) ( ) combustveis;c)c)c)c)c) ( ) isolantes;

d)d)d)d)d) ( ) condutores de corrente eltrica.

Exerccio 2Exerccio 2Exerccio 2Exerccio 2Exerccio 2O dieltrico deve ser um fluido:a)a)a)a)a) ( ) isolante;b)b)b)b)b) ( ) condutor de eletricidade;c)c)c)c)c) ( ) combustvel;d)d)d)d)d) ( ) ionizado.

Exerccio 3Exerccio 3Exerccio 3Exerccio 3Exerccio 3A centelha produzida quando o eletrodo:

a)a)a)a)a) ( ) encosta na pea;b)b)b)b)b) ( ) afasta-se da pea;c)c)c)c)c) ( ) fica a uma distncia da pea chamada GAP;d)d)d)d)d) ( ) mergulha no dieltrico.

Exerccio 4Exerccio 4Exerccio 4Exerccio 4Exerccio 4Entre os materiais mais usados para fabricao de eletrodos, destacam-se:a)a)a)a)a) ( ) cobre eletroltico, cobre tungstnio, grafite;b)b)b)b)b) ( ) lato, ferro fundido, cobre;c)c)c)c)c) ( ) ao, tungstnio, bronze;d)d)d)d)d) ( ) grafite, lato, ferro fundido.

Exerccio 5Exerccio 5Exerccio 5Exerccio 5Exerccio 5A eletroeroso a fio prefervel quando for necessrio usinar:a)a)a)a)a) ( ) furos cilndricos cegos;b)b)b)b)b) ( ) cavidades passantes de perfis complexos;c)c)c)c)c) ( ) rebaixos oblquos no passantes;d)d)d)d)d) ((((( ))))) furos helicoidais.

Pare! Estude!Responda!

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