Wire EDM: Como funciona e aplicações

Fio EDM

Wire EDM é um processo de produção eletrotérmico que utiliza descargas elétricas para remover material de uma peça de trabalho. É uma melhoria no método EDM tradicional, compatível com quase todos os materiais condutores e pode criar designs e formas complexas.

Por este motivo, é utilizado por diversos fabricantes de peças em diversos setores, pois é altamente recomendado em muitas oficinas CNC. Este artigo discute eletroerosão a fio, materiais compatíveis e sua aplicação em muitos setores.

O que é eletroerosão a fio?

Wire EDM é um processo de fabricação subtrativo sem contato que usa um fio fino eletricamente carregado com um fluido dielétrico para cortar uma peça de metal em vários formatos.

O processo cria pequenos cavacos e linhas de corte precisas, derretendo ou vaporizando o material em vez de cortá-lo. Isso facilita a usinagem de peças que não são adequadas para técnicas de usinagem convencionais. No entanto, as peças devem ser eletricamente condutoras.

Como funciona a eletroerosão a fio?

Processo de corte de fio EDM

O processo wire EDM possui um mecanismo simples.

Ao usinar uma peça usando este método, a peça é imersa em um fluido dielétrico, fixada com uma morsa de máquina, e um fio é passado através dela para criar faíscas quando uma corrente elétrica passa por ela.

Em outras palavras, o fio carrega um lado da carga e a peça de trabalho, que deve ser feita de material condutor, carrega o outro lado da carga. Quando os dois se aproximam, uma carga elétrica quente salta pela abertura e derrete pequenos pedaços de metal.

A faísca elétrica é a ferramenta de corte para cortar o material no formato desejado. Além disso, a eletroerosão a fio usa água deionizada para controlar o processo e remover pequenas partículas que são removidas.

Componentes de uma máquina de eletroerosão a fio

A máquina consiste em várias peças que trabalham juntas para dar ao material a forma desejada. Os componentes da máquina estão listados abaixo.

Componentes de uma máquina de eletroerosão a fio

1. Ferramentas CNC

As ferramentas CNC controlam todo o processo de eletroerosão a fio. O controle de todo o processo inclui o controle sobre a ordem de roteamento dos fios e a capacidade de controlar automaticamente o processo de corte.

Nota: A complexidade da ferramenta CNC determina a taxa de erro e o tempo de processamento.

2. Fonte de alimentação

A fonte de alimentação é o componente que fornece pulsos (de 100V a 300V) ao eletrodo de arame e à peça. Além disso, controla a frequência e a intensidade das cargas elétricas que fluem através do eletrodo de arame e interagem com a peça de trabalho.

Para fornecer a qualidade e o tipo de carga necessários na eletroerosão a fio, é necessário o uso de uma fonte de alimentação sofisticada.

3. Fio

O fio serve como eletrodo para gerar a descarga elétrica. A forma e a espessura da peça afetam diretamente o diâmetro do fio. Normalmente você pode usar fios com diâmetros de 0,05 a 0,25 mm. Os principais tipos de fio utilizados são

-Fios de latão

O latão é o material de fio mais comumente usado para usinagem por descarga elétrica devido à sua excelente condutividade. É uma liga de cobre e zinco. Quanto maior o teor de zinco, mais rápido o fio corta. Porém, deve haver um equilíbrio porque quando o teor de zinco está acima de 40%, a taxa de corrosão do fio de latão diminui.

-Arames galvanizados

Como o nome sugere, isso é conseguido através da aplicação de uma camada de zinco puro ou óxido de zinco na superfície do fio. Os fabricantes usam fios galvanizados porque melhoram a velocidade de processamento.

-Fios recozidos por difusão

O processo de recozimento por difusão permite a produção de fios com maior teor de zinco (mais de 40% de zinco). Os fios são revestidos com camadas de zinco puro. Esses fios são ideais para produção em massa e podem lidar com muitos materiais.

-Como escolher o fio certo

  • Para escolher o material de fio EDM certo para o seu projeto, considere o seguinte
  • resistência à tração
  • Força de ruptura
  • condutividade
  • Temperatura de evaporação
  • dureza

4. Meio dielétrico

O processo de eletroerosão a fio deve ser realizado em um tanque cheio de fluido dielétrico. Este líquido evita que pequenas partículas da peça grudem no eletrodo de arame. O meio mais comumente utilizado é a água deionizada, que resfria o processo e confere à peça um bom acabamento superficial.

5. Eletrodos

Os eletrodos da máquina são o fio (cátodo) e a peça (ânodo). O servo motor controla o eletrodo de fio e garante que ele nunca entre em contato com a peça de trabalho durante a EDM de fio.

Materiais que uma máquina de eletroerosão a fio pode cortar

As máquinas de eletroerosão a fio podem criar formas e padrões complexos em uma peça de trabalho. Além disso, eles podem trabalhar na maioria dos materiais que podem conduzir eletricidade, mesmo os mais duros e delicados.

As formas e materiais comuns que você pode cortar com a máquina incluem:

alumínio

O alumínio possui excelente condutividade térmica e elétrica. No entanto, o alumínio é naturalmente macio e pode ser difícil de cortar utilizando este processo, pois pode resultar em depósitos de borracha após o processamento.

titânio

A eletroerosão a fio é ideal para titânio porque o processo resiste à pegajosidade dessa liga e tritura cavacos longos. No entanto, eles requerem água deionizada como meio dielétrico para manter a geração de calor sob controle durante o processamento.

aço

O aço é um metal muito forte. Portanto, muitos fabricantes preferem usar uma máquina de eletroerosão a fio em vez de uma máquina CNC. Porém, o material gera muito calor, por isso devem ser tomados os cuidados necessários.

Latão

O latão é fácil de cortar com a máquina porque possui alta resistência à tração. Porém, por se tratar de um metal macio, a velocidade de corte deve ser baixa.

grafite

A grafite pode ser difícil de cortar com ferramentas de corte tradicionais. No entanto, o fio EDM é adequado porque o fio é afiado e evita que as partículas sejam arrancadas.

Diferenças entre EDM a fio e EDM convencional

Wire EDM é uma melhoria em relação ao EDM convencional. A funcionalidade é semelhante. No entanto, existem diferenças significativas. Abaixo estão algumas diferenças entre os dois métodos de edição.

Fio EDM

eletrodo

Como mencionado acima, o eletrodo usado na EDM com fio é um fio fino aquecido. Em contraste, a EDM convencional utiliza metais altamente condutores, como eletrodos de grafite ou cobre, para gerar cargas elétricas. Os eletrodos possuem diferentes formatos e tamanhos, o que afeta sua suavidade. Por exemplo, um eletrodo redondo cria a superfície mais lisa. Em seguida, siga um quadrado, um triângulo e um losango. Quando o eletrodo é inserido na peça de trabalho, ele forma um formato e deixa uma impressão “negativa” de seu formato.

Velocidade de processamento

Os eletrodos das máquinas EDM tradicionais devem ter formatos diferentes. Portanto, os fabricantes precisam criá-los e moldá-los antes do processo de usinagem, o que leva tempo. Em contraste, a máquina EDM de fio está pronta para uso assim que o fio estiver em posição. Isso os torna adequados para aplicações que precisam ser concluídas rapidamente.

precisão

Wire EDM usa fio como eletrodo. Isto significa que a precisão é maior do que com a erosão convencional. Por exemplo, o eletrodo de arame permite cortes de aproximadamente 0,004 polegadas de espessura. Sua precisão os torna mais adequados para usinar peças com formatos e designs complexos, ao contrário da EDM convencional, que é melhor para cortes mais rígidos.

Formulários

A eletroerosão a fio é versátil e pode cortar metais ferrosos e não ferrosos, por isso é usada em muitas indústrias. Além disso, o tamanho e a forma não são restrições de uso, pois podem ser processadas peças longas e extremamente pequenas. No entanto, a EDM de fio tradicional pode processar materiais mais duros e espessos porque a espessura do eletrodo de fio em uma máquina de EDM de fio afeta seu uso.

Vantagens e desvantagens da eletroerosão a fio

Vantagens do fio EDM

  • Permite cortes precisos e precisos, eliminando a necessidade de processamento e acabamento adicional da peça.
  • O processo é adequado para criar designs e formas complexas que seriam difíceis de produzir usando a usinagem CNC tradicional.
  • É adequada para usinar peças pequenas e cortar objetos altamente detalhados que seriam delicados demais para outras opções de usinagem.
  • A eletroerosão a fio é ideal para materiais frágeis que não suportam o estresse da usinagem.
  • Em apenas uma etapa de processamento, a máquina corta o material sem rebarbas ou distorções.
  • O processo de edição é cortado continuamente e sem interrupções. Mesmo que o fio se quebre durante o corte, o processo continuará imediatamente.
Fio EDM

Desvantagens da eletroerosão a fio

  • É compatível apenas com materiais que conduzem eletricidade.
  • Na superfície de corte de alguns materiais, como B. alumínio, uma camada de óxido pode se formar. Isto pode exigir pós-processamento adicional, aumentando os custos.
  • O investimento inicial e os custos de manutenção são elevados.

Aplicações de eletroerosão a fio

Muitas indústrias usam máquinas de eletroerosão a fio desde a prototipagem até a produção completa. Algumas indústrias estão listadas abaixo.

Indústria automobilística

As peças da indústria automotiva têm formatos e tamanhos complexos e geralmente são duras. Portanto, a indústria prefere usar máquinas de eletroerosão a fio porque o processo não depende de forças mecânicas e o eletrodo de fio não precisa ser mais forte que a peça. O processo é usado para criar furos e cavidades para personalizar peças automotivas, como pára-choques, painéis, portas de carros e muito mais.

Aplicações WEDM no setor médico

Indústria médica

As máquinas de eletroerosão a fio produzem peças complexas com alta precisão para uso em todas as áreas médicas, incluindo optometria e odontologia. Além disso, metais que funcionam bem com máquinas de eletroerosão a fio são frequentemente usados ​​para fabricar dispositivos médicos.

Como o diâmetro do fio determina o tamanho do corte, a máquina EDM de fio adiciona pequenos recursos a peças como implantes dentários e componentes de seringas sem comprometer sua integridade estrutural.

Indústria aeroespacial

A eletroerosão a fio produz peças com tolerâncias restritas e é o método de usinagem preferido para fabricantes de peças aeroespaciais. Além do corte por jato de água, este processo é utilizado principalmente para peças que não suportam as altas temperaturas e tensões das ferramentas de corte convencionais.

As peças na indústria aeroespacial devem ter excelente acabamento superficial e ser precisas e precisas. Os fabricantes usam o processo de eletroerosão a fio há anos para produzir motores, pás de turbinas, peças de chassis e muito mais.

Concluindo

Wire EDM é um processo de usinagem versátil e preciso que pode ser usado para criar formas e geometrias complexas. É comumente usado nas indústrias aeroespacial e médica, onde as peças devem atender a tolerâncias rígidas. Wire EDM também pode ser usado para criar protótipos ou peças individuais. Esperamos que com este artigo você agora tenha uma melhor compreensão do wire EDM.

Carregue seu arquivo CAD hoje e receba um orçamento instantâneo. Ficaremos felizes em trabalhar com você para encontrar a solução certa.

Perguntas frequentes

Que outros tipos de EDM existem?

Além da eletroerosão a fio, há também furação e eletroerosão por chumbada. A diferença está no eletrodo utilizado. Os eletrodos no furo EDM são tubulares e criam furos menores e mais profundos. O EDM de afundamento de matriz, por outro lado, usa um metal eletricamente condutor para formar um “positivo” com o formato desejado.

Qual é a diferença entre EDM a fio e corte a laser?

O corte a laser usa um feixe térmico de alta potência para cortar materiais, enquanto a eletroerosão a fio usa a erosão elétrica de um fio.

Por que a água deionizada é usada na eletroerosão a fio?

Devido ao seu baixo teor de carbono, a água deionizada é usada como meio dielétrico na eletroerosão a fio. Serve como refrigerante para regular a temperatura dielétrica.

Conteúdo Relacionado

Voltar para o blog

Deixe um comentário

Os comentários precisam ser aprovados antes da publicação.