Quais são os requisitos ambientais para a utilização do MS-WEDM?

Investiu em equipamento MS-WEDM de alta precisão, mas as peças continuam a sair com erros. Culpa-se a máquina ou o operador, mas o verdadeiro culpado é muitas vezes a própria sala.

Para maximizar o desempenho do MS-WEDM, é necessário manter uma temperatura estável de cerca de 20°C para evitar a expansão térmica. O ambiente deve estar livre de poeiras para proteger os parafusos de chumbo, isolado de vibrações externas para garantir uma tensão ininterrupta do fio e bem ventilado para remover a névoa de óleo perigosa e controlar a humidade entre 40-60%.

Visitei algumas fábricas onde máquinas dispendiosas são colocadas junto a janelas abertas ou a prensas de estampagem pesadas. Isto destrói a precisão. Se quiser que a sua WEDM dure o máximo de tempo possível, tem de tratar o ambiente da oficina como parte do sistema da máquina.

Como é que o controlo rigoroso da temperatura ajuda a manter a precisão do MS-WEDM?

O metal expande-se e contrai-se com o calor, que é o assassino silencioso da maquinagem de precisão. Se a temperatura da sua oficina flutuar muito, a sua precisão de corte irá variar ao longo do dia.

As máquinas MS-WEDM dependem da manutenção de tolerâncias apertadas. Para o efeito, a temperatura ambiente deve ser rigorosamente controlada, idealmente em torno dos 20°C, com flutuações inferiores a ±1°C. Isto evita uma expansão térmica desigual nos parafusos de avanço, na peça de trabalho e até no próprio fio, o que assegura uma calibração consistente e evita a distorção dimensional.

Uma máquina-ferramenta é como um ser vivo; reage ao seu ambiente. Quando uma máquina trabalha, cria o seu próprio calor. Se a sala também estiver quente ou se a temperatura mudar rapidamente, o metal da máquina expande-se.

O padrão de 20 graus
Muitas empresas de topo constroem as suas fábricas com materiais de isolamento especiais. O seu objetivo é manter a temperatura ambiente fechada a 20 graus Celsius¹. Porquê? Porque mesmo uma pequena deslocação pode alterar a distância entre o fio e a peça de trabalho. Se o sol bater na máquina através de uma janela de manhã, um lado da máquina aquece enquanto o outro permanece frio. Isto torce a estrutura.

Impacto no fio e no fluido
Não é apenas o ferro pesado que se move. As variações térmicas fazem com que a peça de trabalho se deforme ligeiramente. Mais importante ainda, o calor afecta o fio do elétrodo, fazendo-o ceder ou esticar. Isto altera a abertura da faísca - que é normalmente muito pequena, cerca de 0,01 a 0,05 mm. Se esse intervalo mudar, obtém-se cortes cónicos. Além disso, a temperatura afecta a viscosidade e a condutividade do fluido dielétrico. Se o fluido ficar demasiado quente, a faísca torna-se instável, levando a um acabamento superficial mais áspero. Para obter o acabamento fino pelo qual a MS-WEDM é famosa, é necessário que a estabilidade da temperatura seja absoluta.

O que torna essencial um ambiente sem pó para proteger os parafusos de avanço de precisão e as calhas de guia?

O pó não é apenas sujo; é uma lixa abrasiva que mói as peças mais caras da sua máquina. Ignorar a limpeza destruirá a sua precisão de posicionamento numa questão de meses.

Um ambiente sem pó é essencial porque o pó, as aparas de metal e o óleo misturam-se para formar uma pasta abrasiva nos fusos de esferas de precisão e nas calhas de guia. Esta contaminação pode reduzir a vida útil da calha de guia entre 40% e 60% e agravar os erros de posicionamento de ±0,01mm para mais de ±0,03mm, causando encravamento e falha prematura.

A MS-WEDM é uma máquina de alta densidade e alta precisão. O núcleo da sua precisão reside nos fusos de esferas e nas guias lineares. Estas peças têm um acabamento espelhado. São concebidas para deslizarem perfeitamente.

O "Pasta de moagem²" Efeito
Quando o pó entra no ar, não se limita a ficar no chão. Aterra nos carris lubrificados. Mistura-se com o óleo. Isto cria uma pasta de moagem. Sempre que a máquina se move, está a moer-se a si própria. Os nossos dados mostram que, numa oficina com pó, a vida útil de uma calha de guia cai para metade. Este desgaste abrasivo risca as superfícies, levando a folgas ou encravamentos.

Perda de precisão e corrosão³
O desgaste não se refere apenas a peças partidas, mas também à perda de precisão. Uma máquina nova pode ter ±0,01mm. Depois de ter estado em contacto com o pó, a resistência aumenta. O desgaste cria folgas. De repente, o seu erro é superior a ±0,03mm. Já não é possível manter tolerâncias apertadas. Além disso, em condições de humidade, este pó promove a corrosão das peças metálicas. Provoca um binário desigual nos parafusos de avanço.

Riscos de sobreaquecimento
O pó também actua como um cobertor. Cobre os dissipadores de calor e os componentes eléctricos. O calor gerado pela máquina não consegue sair. Com o tempo, isto faz com que os motores e as placas se queimem. Embora utilizemos limpa para-brisas e coberturas, estes não conseguem parar tudo se o ar estiver sujo.

Impacto do contaminante	Ambiente limpo	Ambiente poeirento
Guia de vida ferroviária	100% (Normal)	Reduzido por 40-60%
Erro de posicionamento	±0,01mm	> ±0,03mm
Resistência de corrida	Baixa	Elevado (risco de encravamento)
Custo de manutenção	Baixa	Elevada (substituição frequente)

Como é que as vibrações externas das proximidades podem comprometer o acabamento superficial da EDM?

Vê marcas de ondulação estranhas na sua superfície de corte e assume que a tensão do fio está errada. Muitas vezes, o problema é o empilhador pesado que passa pela sua máquina.

A precisão do MS-WEDM depende de um centelhador estável e sem contacto. As vibrações externas provocadas por maquinaria pesada ou pelo tráfego fazem com que o fio oscile, alargando a abertura de faísca de forma inconsistente. Isto impede a lavagem adequada dos detritos e leva a "marcas de vibração", buracos e um acabamento superficial degradado.

A fiabilidade é tudo. Não é possível produzir peças precisas se o chão por baixo de nós estiver a tremer.

Instabilidade do fio⁴
O MS-WEDM corta com um fio mais fino do que um cabelo humano. Utiliza faíscas eléctricas. Nunca toca no metal. Se a máquina tremer, o fio vibra. Esta oscilação alarga o intervalo de faísca de forma imprevisível. Em vez de uma erosão suave e contínua, obtém-se descargas erráticas. Chamamos-lhes "marcas de vibração". Aconselho os meus clientes a nunca colocarem uma máquina EDM perto de uma prensa de punção ou de uma máquina de corte.

Detritos e qualidade da superfície⁴
A vibração faz mais do que abanar o fio; impede a máquina de limpar o corte. A vibração dificulta a lavagem do material fundido e dos detritos do corte (a ranhura do corte). Se esses detritos ficarem lá, criam "camadas refundidas" - superfícies grossas e ásperas com microfissuras.

Danos estruturais
Atualmente, não se trata apenas da qualidade do corte. A vibração contínua afrouxa os parafusos. Provoca tensão na peça fundida. Ao longo dos anos, este "relaxamento do stress" deforma a máquina. É necessário garantir que a máquina está longe das fontes de vibração. Se tal não for possível, é necessário escavar uma fundação separada ou utilizar pés amortecedores de vibrações de alta qualidade.

Por que razão é necessária uma ventilação e extração de névoa adequadas para o workshop MS-WEDM?

Uma oficina enevoada e oleosa é um perigo para a saúde do seu pessoal e uma sentença de morte para a sua eletrónica. Não se pode ignorar a qualidade do ar dentro da zona de produção.

A ventilação adequada e a extração de névoa de óleo são necessárias para remover fumos metálicos perigosos e ozono, protegendo a saúde do operador. Também evita que os resíduos oleosos cubram as placas de circuitos, o que leva ao sobreaquecimento. Além disso, a humidade deve ser controlada entre 40-60% para evitar danos por corrosão e humidade em componentes electrónicos sensíveis.

Temos de olhar para a qualidade do ar de três ângulos: saúde, segurança das máquinas e controlo da humidade.

Saúde e segurança
O fluido de trabalho no MS-WEDM cria névoa de óleo⁵ e fumos metálicos sob calor elevado. Estas partículas são minúsculas, com menos de 5 microns. Se os trabalhadores respirarem estas partículas durante anos, podem causar problemas pulmonares crónicos. Além disso, o óleo deposita-se no chão. Já vi operadores escorregarem e caírem. É uma grande responsabilidade. Um sistema de adsorção eletrostática pode baixar os níveis de névoa para limites seguros (0,5mg/m³).

Proteger a eletrónica
A névoa de óleo é pegajosa. Entra no quadro elétrico. Cai nas placas de circuito. Isto bloqueia a dissipação de calor. Pior ainda, se o óleo for condutor ou ácido, corrói a solda e provoca curto-circuitos.

Controlo da humidade
O nosso objetivo é uma humidade relativa de 40-60%. Se estiver demasiado seco, a eletricidade estática acumula-se. Se for demasiado húmida, há ferrugem. A humidade elevada é perigosa, especialmente na "época das chuvas de ameixa". Recomendamos a vedação dos armários eléctricos e a utilização de dessecantes (como o gel de sílica que muda de cor). Nas máquinas que ficam paradas, aplicamos películas protectoras acrílicas nas placas de circuitos. Os sistemas de ventilação com recuperação de calor ajudam a manter a humidade estável, evitando a "transpiração" que provoca o curto-circuito de motores e fios.

Lista de controlo da qualidade do ar

• Instalar colectores de névoa de óleo na fonte para captar os fumos metálicos.
• Selar os armários eléctricos com esponjas à prova de pó.
• Utilizar dessecantes no interior dos armários durante os meses húmidos.
• Monitorizar os níveis de humidade para os manter entre 40-60%.

Conclusão

Para garantir a durabilidade e o desempenho do seu MS-WEDM, é necessário controlar a temperatura em torno dos 20°C, eliminar o pó, isolar as vibrações e gerir a qualidade do ar. Um bom ambiente compensa-se com uma manutenção reduzida e uma maior precisão.

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