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30.Elettroerosione - Coggle Diagram

- - - -  sorgente: scarica elettrica
      -  utensile: elettrodo con dielettrico
    - -  rimozione di materiale
        
        o erosione dei metalli mediante scariche elettriche (archi elettrici)
      -  meccanismo
        
        o fusione e vaporizzazione di piccolissime porzioni di materiale (formazione crateri)
    - - Processo termico di rimozione del materiale, in materiale che siano buoni conduttori elettrici:
        
         influenzano le proprietà termiche
        
         indifferenti durezza, resistenza e tenacità
    - -  lavorazioni di cavità di stampi, scanalature strette, forme complesse, fori di piccolo diametro
      -  funzione della geometria dell’elettrodo
  - - - • per la produzione di stampi dove cavità profonde e strette rende difficoltosa o impossibile, produzione con tecniche di fresatura convenzionali
  - - -  Pezzo e utensile immersi in fluido dielettrico
      -  Pezzo è secondo elettrodo
      - Step:
      - Utensile si avvicina al pezzo quando distanza ridotta da rompere il dielettrico e far fluire la corrente attraverso esso
      - elettroni generano un canale di plasma, detto arco, che fonde e vaporizza materiale (dielettrico evapora)
      - resistenza all’interfaccia tra elettrodi aumenta fino spegnimento arco
      - flusso dielettrico allontana residui di lavorazione
- - - - • a tuffo (sinking)
      - • a filo (wire)
      - • rettifica (EDG)
  - - - • stampi e matrici ricchi di particolari,
      - • cavità a gradini (movimento relativo)
      - • cavità interne
      - • foratura simultanea
      - • scanalature strette
      - • palette di turbina
  - - - o Elettrodo è un filo che compie un percorso predeterminato con movimento lento in cui scariche tagliano il pezzo
      - o Larghezza taglio (kerf) costante
      - o MRR in mm2/ora funzione sezione lavorata
      - o Utensile:
        
        • ottone, rame o tungsteno con diametro 0.25 mm
        
        • può essere rivestito in zinco o ottone
        
        • poco costoso (riutilizzato o riciclato), resistente a trazione, tenace e buon conduttore elettrico
      - o Applicazioni:
        
        • tagliare piastre fino a 300 mm
        
        • realizzare utensili, punzoni e matrici
      - o Macchine hanno controllo:
        
        • percorso e inclinazione
        
        • teste multiple
        
        • sistema automatico inserimento filo e controllo rottura filo
  - - - • 100% fusione e vaporizzazione (erosione)
    - - • Meccanismo:
        
        • poi rimossi dalle scariche elettriche
        
        • azione chimica di formazione composti sulla superficie pezzo per reazione chimica
      - • Particelle residue rimosse da azione dielettrico
      - • Principalmente per utensili e stampi in carburo
  - - - • assenza forze di taglio e bave
      - • elevato aspect ratios
      - • elevata accuratezza
      - • produzione cavità intricate in un’operazione
      - • indipendente da durezza del materiale
    - - • bassi MRR
      - • elettrodi si usurano
      - • limitato da conducibilità elettrica pezzi
      - • produce zone rifuse e zone termicamente alterate
      - • elettrodi complessi lunghi da realizzare
      - • non molto flessibile per cambi forma
- - - - • Aumentando intensità corrente:
        
        • ogni scarica aumenta l’ampiezza del cratere
        
        • a parità di altri parametri aumenta l’MRR e la rugosità superficiale (peggiora)
    - - • Aumentando la frequenza:
        
        • a parità di altri parametri diminuisce la rugosità superficiale
        
        • più picchi che coinvolgono crateri più piccoli
        
        • 180Hz superfici più rugose, 600-800Hz finiture
      - • Gap
        
        • Dipende da voltaggio e corrente arco
        
        • In genere 0.012-0.05 mm
        
        • Minore il gap:
        
        • ↑ accuratezza e finitura, ↓ MRR
        
        • ↓ efficienza flussaggio dielettrico
      - • Durata impulsi
        
        • Aumentando durata impulsi:
        
        • ↑ l’MRR, ↑ la rugosità superficiale ↓ l’usura elettrodo
        
        • Variano tra pochi μs a diversi ms
  - - - • Dipende in primis da intensità corrente e punto di fusione del materiale del pezzo
      - • Altre variabili: temperatura e frequenza
      - • Relazione empirica:
        
        FORMULA
        
        dove I: corrente (A);
        
        Tw: temperatura fusione pezzo (°C)
        
        • MRR compreso tra 2 e 400 mm3/min
        
        • Aumento MRR → finitura grossolana e recast layer (strato fuso e risolidificato, minore resistenza a fatica e necessità di rimozione per rettifica)
    - - • Tasso di usura dell’elettrodo
      - • Relazione empirica:
        
        FORMULA
      - dove I:corrente (A);
        Tt: temperatura fusione utensile (°C)
      - • Rapporto usura pezzo-utensile
        
        • Stimato con:
        
        FORMULA
        
        • Generalmente varia tra 0.2 e 100
- - - -  alimentatore
        
         Raddrizzatore che trasformano corrente alternata in continua pulsata per produrre le scariche
        
         Controllo di corrente per il controllo del voltaggio tra pezzo e utensile e protezioni da corto circuito
        
         0.5-400 A e 40-400 V
      -  sistema del dielettrico
        
         Consta di:
        
        o fluido dielettrico
        
        o dispositivi di distribuzione
        
        o pompa di circolazione
        
        o dispositivi di filtraggio
        
         Fluido dielettrico:
        
        o Proprietà: alta viscosità e elevata resistenza elettrica
        
        o Usati: oli minerali, cherosene e acqua deionizzata
        
        o Funzioni: isolante, refrigerante e lavaggio
        
        o Funzione di lavaggio più complessa (se scarsa bassi MRR e corto circuito):
        
        controllo del flusso del fluido: geometria elettrodo, dielettrico
        in pressione o uso di getti
      -  elettrodo
        
         Utensili e determinano la forma generata
        
         Aspetti più importanti: design e materiale
        
         Materiale: deve essere
        
        o disponibile
        
        o lavorabile
        
        o bassa usura
        
        o conduttivo elettricamente
        
        o realizzare buona finitura sul pezzo
        
         Design: deve considerare l’overcut
        
         Usati: rame e ottone, leghe rame-tungsteno (↑ MRR), grafite e grafite di rame (basse usure)
        
         Overcut: tutti i materiali e le geometrie dell’elettrodo producono overcut, esso dipende da materiale pezzo, elettrodo e parametri di EDM
      -  servosistema.
        
        • Servosistema è controllato da segnali del sensore di voltaggio (alimentatore)
        
        • Controlla avanzamento dell’elettrodo o del pezzo al fine di mantenere l’MRR
        
        • Se sensore rileva che residui hanno colmato gap:
        
        • servosistema allontana pezzo e utensile per far flussare dielettrico (dip.
        efficienza sistema di flussaggio dielettrico)
        
        • Aiuta a compensare usura elettrodo