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Gafite flexível
Semi-condutores

E.D.M. (Eletrical Discharge Machine)

Eletrerosão por penetração

Blocos, placas e tarugos de grafite isostático para confecção de eletrodos para desbaste, acabamento e acabamentos finos para:

  • Moldes de injeção de plástico,
  • Moldes para vidros,
  • Moldes para forjaria,
  • Matrizes para cerâmica,
  • Moldes para borracha.

Princípios básicos do processo

O processo E.D.M. (Eletrical Discharge machining), como também é conhecido, é um processo de usinagem que utiliza a energia contida na descarga elétrica produzida por um eletrodo para remoção do material. Estas descargas são geradas milhares de vezes por segundo durante o ciclo de operação, gerando uma cavidade ou corte na peça ou ferramenta.

O processo de E.D.M é muito utilizado na usinagem de materiais difíceis de serem usinados por processos convencionais, além de permitir a confecção de geometrias bem complexas e de dimensões diminutas. Tanto as operações simples como as mais complexas são satisfatoriamente realizáveis por esse processo na usinagem, em qualquer material de condutibilidade elétrica e especialmente aqueles de alta dureza, inclusive o carbureto de tungstênio, aços ferramentas, aços especiais, aços refratários, titânio, cobre, molibdênio e metais diversos.

Suas maiores aplicações são: fabricação de matrizes para estampagem, forjamento, fieiras para trefilação, extrusão, moldes de plástico, moldes para vidros, matrizes de fundição sob pressão, enfim, para o setor de ferramentaria em geral.

O uso do eletrodo de grafite vem crescendo, no setor de ferramentaria, como sendo o material mais indicado e de melhor desempenho para o processo de E.D.M.

Vantagens do Grafite X Cobre

Processo de eletroerosão por penetração

  1. Facilidade de usinagem
  2. Confecção do eletrodo
    O tempo de usinagem é 3 vezes menor que o exigido para o cobre.
  3. Excelente resistência mecânica
    É possível produzir eletrodos de formas complexas e nervuras extremamente finas e profundas.
  4. Eletrodos mais leves
    Mais leves do que outros materiais utilizados em Eletroerosâo, possui densidade 5 vezes menor que o cobre, permite a confecção de um eletrodo muito mais fácil de ser manuseado.
  5. Baixo coeficiente de dilatação térmica
    O coeficiente de dilatação térmica do grafite é ¼ do cobre com reduzidas deformações térmicas e garantindo a estabilidade geométrica do eletrodo durante o processo de eletroerosâo.
  6. Excelente condutividade elétrica
  7. Excelente acabamento superficial
  8. Altas taxas de remoção
    A velocidade de remoção de material é de 2 a 3 vezes mais rápido que o cobre e com menor desgaste do eletrodo.
  9. Disponível em grandes blocos
  10. Custos reduzidos
    O eletrodo de grafite se desgasta 3 vezes menos que o confeccionado em cobre, removendo mais material, em menor tempo de processo de eletroerosão.

Recomendações para melhorar o desempenho do grafite

Usinagem

Ferramenta de corte.

Podemos utilizar ferramentas convencionais com uso de pastilhas de Carbeto de Tungstênio (K10 ou K01). No caso de usinagem de eletrodos de maior detalhamento e diminuição do desgaste da ferramenta de corte é recomendado a utilização de ferramenta diamantada ou CBN.

Método de usinagem.

  • Usinagem a seco e com uso de coletor de pó adequado;
  • O sistema de vácuo, para a fixação do grafite, é recomendado em usinagem de eletrodo com paredes finas, afim de evitar deformações e obter maior precisão dimensional.

Muito importante: O grafite é um material fácil de usinar, porém apresenta uma elevada fragilidade ao impacto ou choque. Como regras básicas, devemos evitar:

  • Utilizar ferramentas inadequadas e sem as perfeitas condições de corte;
  • Batidas ou impactos no grafite (utilizar um mandril para fixação do eletrodo)
  • Ferramentas com cantos vivos (utilizar ferramenta com raio para evitar lascamento do grafite)

Regulagem da máquina de EDM

Regime de trabalho
Corrente de trabalho (AMPS)
Tempo de impulso To (µs)
% Desgaste do eletrodo
Velocidade de trabalho (G/MIN)
Acabamento superficia Max. (µm)
Desbaste
50 ~ 100
125 ~ 250
<0,5
3 ~15
15 ~25
Acabamento
<10
10 ~20
15 ~ 20
0,02 ~ 0,08
1 ~ 2

Como resolver os problemas no processo de Eletroerosão

Problema
Causa
Solução
Descarga instável
Tempo de impulso
(T-on) muito longo
Ajustar o tempo de impulso (T-on) de acordo com a qualidade e formato do grafite.
Densidade de corrente alta demais Reduzir para <10A/cm 2
(mínimo 5 Amps/cm 2 )
Descarga elétrica insuficiente Adicionar e aumentar o número de furos
para a circulação de gás.
Elevado desgaste do eletrodo
Tempo de impulso
(T-on) muito curto
Aumentar o tempo de impulso (T-on).
Carbonização
m Parar operação e remover as partículas aderidas na superfície. Reiniciar a operação.
Acabamento superficial irregular

Corrente de trabalho (Ip) e/ou tempo de impulso (T-on) muito alto.

Reduzir corrente de trabalho e tempo de impulso selecionando um adequado % de desgaste do eletrodo.
Insuficiente injeção do dielétrico. Aumentar o número de furos para a circulação de gás, melhorar o rendimento invertendo o sentido do fluxo e aumentar a freqüência de movimento do eletrodo.

Características técnicas dos grafites para E.D.M.

Grade
Densidade G/CM 3
Porosidade %
Resistência Flexão KGF/CM 2
Dureza Shore
Resistividade elétrica µ?-cm
Tamanho médio grão µm
Estrutura Clistalina
EC 2
1,7
15
270
42
1.500
20
EC 3
1,76
15
330
50
1.350
15
EC 4
1,79
15
420
56
1.250
13
EC 12
1,85
13
520
62
1.100
11
EC 14
1,83
14
550
64
1.150
7
EC 15
1,85
14
660
66
1.250
7
EC 17
1,84
12
900
81
1.450
2

Guia de aplicações

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