Usinagem Aula 10

SAVE OFFLINE

Aula De Usinagem

Usinagem Química • A usinagem química consiste em submeter certas partes de peças metálicas à ação de uma solução agressiva. • Isso implica que as outras partes devem ser protegidas desta ação, o que é feito colocando-se uma “máscara” sobre a peça, feita de material insensível à substância corrosiva, com as formas e dimensões adequadas.

1

Etapas do Processo • As principais etapas de execução da usinagem química são: • Preparação da superfície do metal • Confecção da máscara e revestimento da peça • Usinagem química propriamente dita e limpeza

Usinagem Química • Preparação da superfície do metal: A superfície do metal que ficará coberta durante a usinagem, deve ser cuidadosamente limpa e desengordurada. • Confecção da máscara e revestimento da peça: Diversos materiais podem ser empregados na confecção de máscaras, tais como: borracha, plásticos, resinas fotossensíveis, vernizes etc.

Vantagens e desvantagens da usinagem química

2

Eletrólise, a base da usinagem eletroquímica • A palavra eletrólise eletrólise vem da língua grega, em que eletro quer dizer “corrente elétrica” e lise significa “quebra”. • A eletrólise é uma reação não espontânea de decomposição de uma substância, por meio de corrente elétrica. • A eletrólise ocorre quando uma corrente elétrica é passada entre dois materiais condutores, mergulhados numa solução aquosa.

Processos eletro-químicos: características gerais, parâmetros importantes, vantagens e desvantagens • Os processos eletroquímicos de usinagem, como o próprio nome diz, combinam a ação de parâmetros elétricos com parâmetros químicos na operação de usinagem. • Na usinagem por processos eletroquímicos, a remoção de material ocorre por reações eletrolíticas, e a natureza energética do processo é eletroquímica. • (Eletrólise - Decomposição de um composto numa solução que, através da passagem de uma corrente elétrica, separa seus componentes. )

• Dada a natureza do processo, não se observam alterações na estrutura cristalina do material da peça usinada. • Como a velocidade de usinagem se caracteriza por ser baixa, não se trata de um processo recomendado para produção elevada de lotes de peças. • Trata-se de um processo recomendável para peças de formas geométricas complexas e delicadas. • Os principais tipos de materiais usinados eletroliticamente são aqueles que se caracterizam como condutores elétricos.

3

• A peça a ser usinada comporta-se como ânodo, e a ferramenta comporta-se como cátodo da célula eletrolítica, proporcionando um excelente acabamento das superfícies usinadas. • Vale dizer que, como exemplo, pode-se usar uma solução aquosa de cloreto de sódio como eletrólito. • Ânodo = Elétrodo de entrada da corrente num voltímetro. • Cátodo = Eletrodo negativo

Princípios básicos de funcionamento • Imagine uma cuba cheia de eletrólito (solução aquosa de cloreto de sódio) com dois eletrodos de ferro, mergulhados na solução, como mostra a figura a seguir. Um dos eletrodos é polarizado positivamente (ânodo), e o outro é polarizado negativamente (cátodo). Nos metais, a condução de corrente é assegurada pelos elétrons. Nos eletrólitos, ela é obtida por transferência de cargas dos íons.

Visualizando a usinagem eletroquímica • A peça a ser usinada e a ferramenta constituem o ânodo e o cátodo, respectivamente, mergulhadas num eletrólito, que pode ser uma solução de cloreto de sódio. Uma diferença de potencial, geralmente de 10 volts, é aplicada entre os eletrodos.

4

• O eletrólito é bombeado numa velocidade aproximada de 3 a 30 m/s, através do GAP entre os eletrodos, para remover os resíduos da usinagem e diminuir os efeitos indesejáveis, como os decorrentes da geração de gás pelo cátodo e aquecimento elétrico. • À medida que a usinagem prossegue, e com o movimento simultâneo do cátodo em direção ao ânodo, a largura do GAP, ao longo do eletrodo tenderá a apresentar um valor fixo. Sob essas condições, uma forma aproximadamente complementar àquela do cátodo será reproduzida no ânodo.

Vantagens: • Qualquer material condutor pode ser usinado por este método; • A velocidade de retirada do material permite a obtenção de estados de superfície rigorosos, sem danos à estrutura do metal; • Formas complexas podem ser reproduzidas por este método; • Não há desgaste da ferramenta; • É possível controlar a quantidade de material removido.

Inconvenientes:

• • • •

Problemas devidos à corrosão; Dificuldades próprias do processo de eletrólise; Existência de elevadas pressões hidráulicas; Dificuldades para ajustagem da ferramenta.

5

Processo Químico x Processo Eletroquímico

Tolerância e Rugosidade na Usinagem • Em qualquer processo de fabricação, há variabilidade dimensional, as tolerâncias são utilizadas para definir os limites admissíveis dessa variabilidade. • A usinagem é com frequência escolhida quando as tolerâncias são estreitas, porque é mais precisa que a maioria dos demais processos de mudança de geometria. • Por exemplo, se o projetista especifica uma tolerância de ±0,10 mm em um diâmetro de um furo de 6,0 mm, a tolerância pode ser obtida por uma operação de furação, de acordo com a tabela a seguir. • No entanto, se o projetista especifica uma tolerância de ±0,025 mm, então, é necessário realizar uma operação adicional de alargamento para satisfazer a essa faixa dimensional mais restrita. Isso não significa que tolerâncias mais frouxas sejam sempre boas

• A rugosidade de uma superfície usinada depende de muitos fatores, que podem ser agrupados como se segue: • (1) fatores relacionados à geometria, • (2) fatores relacionados ao material usinado e • (3) fatores relacionados à vibração e à máquinaferramenta

6

Tolerância x Rugosidade • I

• Como a usinagem é muitas vezes o processo de fabricação que determina a geometria e as dimensões finais da peça, é também o processo que determina a textura superficial da peça. • A tabela mostrada no slide anterior lista os valores de rugosidade de superfície típicos de várias operações de usinagem

7