ANEXO 2 – ELECTROEROSÃO

A electroerosão, também designada por electromaquinagem ou maquinagem por descarga eléctrica E.D.M., é um processo de maquinagem muito utilizado na fabricação de moldes.Resumidamente, este método, consiste em descargas eléctricas entre dois electrodos num meio dielectrico (líquido de limpeza). As descargas eléctricas provocam a erosão dos electrodos mas, em geral, a erosão é controlada por forma a que ocorra preferencialmente num dos electrodos (o cátodo) que é a peça a erodir. A descarga eléctrica, provoca a ionização do líquido de limpeza, iões estes que penetram na peça a maquinar, erodindo-a. Desenvolve-se, porém, uma energia calorífica, muito elevada, que provoca na superfície da peça, temperaturas na ordem dos 10.000 a 50.000 ºC.

Tais temperaturas, constituem o único ponto negativo a este método de maquinagem aplicado ao aço, pelo que tem sido objecto de muitos estudos experimentais, que revelam ser indispensável tomar certos cuidados na sua aplicação ao fabrico de elementos moldantes. Os estudos experimentais revelam:

  • A existência na peça erodida, de uma camada exterior constituída por material fundido e ressolidificado, no estado bruto, onde se apresentam microfissuras, heterogeneidade de composição química e heterogeneidade de estruturas metálicas. Esta camada (chamada camada branca, por não ser contrastada por reagentes metalográficos normais), chega a atingir 0,15 mm na electroerosaão de desgaste.
  • Adjacente a esta, existe uma outra zona, que foi influenciada pelo calor desenvolvido na electroerosão e que obrigou o material a atingir a temperatura de austenitização. Esta camada apresentar-se-á metalograficamente heterogénea, pois a martensite pela rápida evacuação do calor não será uniforme e nunca será revenida (conterá portanto austenite residual não revenida). Esta camada, em princípio, terá todos os inconvenientes de um aço temperado e não revenido.
  • Logo a seguir, aparece a zona de material que foi afectada progressivamente pelo calor desenvolvido na operação de erosão e que irá influenciar a estrutura base do aço (se estava no estado temperado, revine-o heterogeneamente; se estava recozido, endurece-o heterogeneamente).
Secção de uma superfície electro-erodida, mostrando as variações da estrutura de um aço temperado com 57 Rc

Em face das conclusões experimentais e negligenciando a 3.ª camada, é evidente que teremos de ter em atenção a 1.ª e 2.ª. camadas existentes na peça trabalhada por electroerosão. Estas terão de ser removidas antes da operação de têmpera (no aço recozido) ou de serem colocadas em serviço (no aço temperado).

A experiência recomenda as seguintes regras básicas:

  • Cumprir rigorosamente as instruções do construtor da máquina de erodir. (A espessura da 1.ª e 2.ª camadas, é muito dependente do ritmo de remoção do material – (impulsos, intensidade, tensão, líquido de lavagem).
    Por procedimento incorrecto, já foram encontradas espessuras na ordem dos 0,3mm, só para a camada branca.
  • Efectuar sempre a operação de electroerosão de acabamento (electroerosão fina).
  • Efectuar sempre uma operação de acabamento (por polimento, por processo electroquímico, por rectificação fina).
  • Se o aço da peça, está no estado de recozido, recomendar à oficina de tratamentos térmicos, que deve efectuar uma redução de tensões (antes da têmpera). Deve então, (após têmpera), proceder-se à operação de acabamento do molde por polimento ou electro-quimicamente ou rectificação fina.
  • Se o aço da peça está no estado de temperado, deve efectuar-se um revenido 20/30 ºC, mais abaixo do que a temperatura do último revenido da têmpera;

Descrevemos resumidamente, as recomendações inerentes a vários estudos experimentais relacionados com a maquinagem por electroerosão.

Concluímos, reafirmando que:

  • Jamais se deve pôr em serviço, uma peça de aço (erodida no estado de temperado) sem que previamente se efectue um revenido 20/30ºC, inferior à do revenido de têmpera;
  • Jamais se deve remeter à oficina de tratamentos térmicos, uma peça de aço (erodido no estado de recozido), só com a electroerosão de desbaste na qual se solicita a têmpera.