jato de Água

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Corte a jato d'água.

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  • Prof. Dr.-Ing. Joel M. UDESC

    Processos especiais de usinagem Eletroeroso

    Definio: Eletroeroso um processo de fabricao baseado em princpios de remoo por efeitos trmicos, que acontece em decorrncia de carregamento eltrico no estacionrio entre dois materiais condutores de eletricidade (pea e eletrodo) em um meio fluido (dieltrico).

    utilizado: Materiais condutores de eletricidade; Materiais altamente duros (metal-duro; ligas metlicas com alta dureza); Pequena quantidade de peas e Peas de geometria complexa;

  • Prof. Dr.-Ing. Joel M. UDESC

  • Prof. Dr.-Ing. Joel M. UDESC

    Processo

    Eletroeroso um processo que consiste na remoo de material da pea utilizandodescargas eltricas como principal meio de usinagem. Esta tcnica caracterizadas pela aptido do material de conduzir eletricidade (metais, carbetos, grafite, etc).O processo composto por:

    Eletrodo

    Pea

    Dieltrico

    Eletricidade

  • Prof. Dr.-Ing. Joel M. UDESC

    Princpios do processo

    1. Aproximao do eletrodo.Os dois esto eletrizados

    http://www.charmillesus.com/edm/principle.cfm

    2. Concentrao do campoeltrico numa regio de menor distncia entre o eletrodo e a pea

    3. Criao de um cana ionizadoentre o eletrodo e a pea.

    4. Fundio do material da pea. Omaterial do eletrodo pouco afetado

    5. A corrente cortada causandoa exploso do canal.

    6. Expulso das partculas do material da pea com o dieltrico.

  • Prof. Dr.-Ing. Joel M. UDESC

    Fatores influentes Mquina:Controle dos eixosLavao;Transporte do fio,eletrodo ...

    Resultados de trabalho:Remoo;Desgaste;Qualidade. super;Integridade super.

    Estratgia:Mxima remoo;Mnimo desgaste;Alta qual. superf.;Mnima influncia da integrid. super..

    Parmetros controlveis:Durao do pulso;Durao da pausa entre os pulsosTenso;Avano;Vazo do dieltrico.

    Perturbaes:Inomogneidade do material da pea e do eletrodo;Sujeira;Temperatura;...

    Resultados do Processo:Tenso;Corrente;Altura da fenda; ...

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    Caractersticas eltricasTe

    nso

    Cor

    rent

    e

    te - durao da descarga;td - tempo de retardo;ti - durao do impulso;to - tempo de intervalo.

    Ligar

    Desligar

    - tenso em aberto;Ue - tenso de descarga; - tenso de trabalho;Ie - corrente de descarga; - corrente de trabalho.eI

    eU

    eU

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    Eletrodo

    Materiais:Cobre eletroltico e algumas ligas, alumnio, silcio, lato, titnio, ao e grafite.

    Processos de fabricao: Fundio; Forjamento; Torneamento; Fresamento; Furao; etc.

    Caractersticas: Alta condutibilidade eletricidade e trmica (possibilitando grande taxa de remoo de material da pea com pouco desgaste da ferramenta);Resistncia mecnica suficiente;Sem problemas de deformao trmica .

  • Prof. Dr.-Ing. Joel M. UDESC

    Dieltrico

    Funes: Isolar eletrodo e pea; Formar o canal de descarga; Remover as partculas erodidadas da fenda de trabalho; Refrigerar o local de trabalho.

    Principais tipos: Hidrocarbonetos (querosene, leo de transformador) gua desmineralizada ;

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    http://www.charmillesus.com/edm/type.cfm

    Eletroeroso a fio

    Eletroeroso por penetrao

    Variantes do processo

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    http://www.dptechnology.com/EDM/

    Otimizao atravs de simulao do processo

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    Mquinas

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    Exemplos de aplicao

    http://www.charmillesus.com/edm/whatsedm.cfm

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    Campo de aplicao

    http://www.charmillesus.com/edm/app.cfm

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    6.3.2 - Remoo qumica

    O princpio da remoo qumica se baseia numa reao qumica entre a pea e um agente qumico, que dever resultar em um produto voltil, solvel ou de fcilremoo.

    6.3.2.1 - Corroso cida

    OH2SiFHF4SiO 242 ++No condutorde eletricidade

    Meio reagente

    Produto dereao voltil

    gua

    Exemplo: gravao qumica em vidro

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    6.3.2.2 - Rebarbao termoqumica

    um processo de fabricao utilizado para retirar rebarbas de peas metlicas ou no, utilizando o princpio de oxidao:

    calorOHO2H 222 ++

    A energia liberada por essa reao pode alcanar de 2500 at 3500 C que proporciona uma reao qumica, a oxidao (queima) da rebarba com o oxignioda cmara.

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    Exemplo:

    Cmara derebarbao

    Cmara demistura

    Cilindros demistura

    Vela deignio

    Processo

    Pea

    Rebarba dofresamento

    Rebarba daentrada dabroca

    Parede

    Canto vivo

    Rebarba defundioem peas deAl e Zi

    Rebarba defurao

    Rebarba deretificao

    Rebarba deroscamento

    Rebarba qualquer

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    6.3.3 - Remoo eletroqumicaO processo baseia-se na dissoluo de uma pea metlica - como anodo (polo positivo) - em um meio condutor de eletricidade. O processo se classifica em:

    Remooeletroqumica

    comfonte externa

    comfonte interna

    Remoo eletroqumica de formas (J>10 A/cm2)ex.: Gravao eletro-qumica por imerso;Rebarbao eletroqumica

    Remoo eletroqumica de superfcie (J>0,04 - 3 A/cm2)ex.: Polimento eletro-qumico;Rebarbao em banho

    Gravao eletroqumicaex.: Gravao cida

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    Princpio

    GeradorCC

    Avano

    Ferramenta

    Lama

    Soluo eletroltica

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    Sua aplicao vem crescendo nos ltimos anos em quase todas as reas de fabricao em decorrncia de:

    Eroso de materiais de difcil usinabilidade;confeco de formas geomtricas complicadas;inexistncia de desgaste decorrente do prprio processo;nenhuma influncia trmica ou mecnica da estrutura da camada limite do material da pea; reprodutibilidade e elevada preciso; inexistncia de rebarba; bom acabamento superficial da pea, mesmo para taxa de remoo elevada; elevada liberdade de projeto no que diz respeito escolha do material e dageometria a ser reproduzida.

    Vantagens do processo

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    Fatores influentes

    Resultados detrabalho

    Preciso e qualidadesuperficial

    EletrlitoTipo;ConcentraoTemperaturaPHGrau de limpeza

    GeometriaPor exemplo:SuperfcieContornoRaio

    MaterialPor exemplo:CaractersticasqumicasMicro-estrutura

    MquinaErro de posiodo sistema mquina-ferramenta

    ParmetroscontrolveisTensoVeloc. AvanoPresso de entrada e sadaMaterial do ctodo.

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    Eletrlito

    Caractersticas: Tem como funo conduzir os transportadores de carga e promover uma converso eletro-qumica nos eletrodos durante a eletrlise. Outras atribuies:

    Grande estabilidade qumica Pequena tendncia corroso Neutralidade fisiolgica.

    Tipos:

    Cloreto de sdio (NaCL);Solues de nitratos (NaNO)cidos (H2SO4, HNO3, HCl)

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    Laser

    - Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation

    - Amplificao da luz pela emisso estimulada de radiao

    fonte:Isaias Massiero Filho. Dissertao de Mestrado: A utilizao do laser para o corte de chapas finas de metais biocompatves.

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    Princpio:

    - um feixe de luz (onda eletromagntica) coerente (de mesma fase) e monocromtica (mesmo comprimento de onda) incide na superfcie da pea aquecendo-a.

    - O fenmeno da emisso de ftons por tomos excitados ocorre de forma abundante na prtica:

    um metal aquecido devido excitao dos tomos pelo calor tomos de fsforo na tela de um cinescpio so excitados pelo feixe deeltrons incidentes para emitir luz.

    - O princpio do laser baseado na sincronizao da radiao estocstica emitida

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    1 - um tomo de uma determinada energia E incide sobre um tomo que est no estado fundamental.

    2 - se a energia E do foton for exatamente igual diferena entre a energia do estado excitado E2 e a energia do estado fundamental E1, o tomo absorve o ftone passa do estado de menor para o estado de maior energia. Seno o fton absorvida. 3 o tomo excitado no fica muito tempo nesse estado, voltando ao estado fundamental.

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    Conceitos bsicos

    Emisso espontnea fluorescncia: no necessita de ajuda externa para passar do estado excitado para o fundamental

    Emisso estimulada: necessita deajuda externa

    um foton provoca a emisso de umoutro. Os dois so coerentes: mesma frequncia, fase e polarizao.

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    Princpio de funcionamento

    Amplificao da luz Principais componentes

    Meio amplificador Cavidade de ressonncia Fonte de energia

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    Meio amplificador (meio ativo)

    o meio onde a luz emitida e refletida pelos espelhos amplificada. O meio ativo pode ser slido (Ex.: Nd:YAG, Rubi), lquido (Ex.: Rhodamin 6G) ou gasoso (Ex.: CO2, HeNe, Excimer)

    O meio ativo determina o comprimento de onda do laser, e por consequncia o menor dimetro do feixe emergente - que proporcional ao comprimento de onda

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    Cavidade de ressonncia

    formada por dois espelhos posicionados frente-a-frente, sendo que um dos espelhos reflete 100% da luz que nele incide e o outro permite a passagem de parte do feixe de luz. Entre os dois espelhos encontra-se o meio ativo.

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    Fonte de energia

    Fornece energia ao meio ativo para permitir a emisso estimulada.

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