Usinagem Quimica e Eletro-Quimica

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    24-Jul-2015

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Alunos: LEANDRO G. DE BARROS COSTA MARCEL ALMEIDA DALBONE MARCELO ARAUJO DE CARVALHO MATHEUS MOREIRA RIBEIRO

Roteiro de Apresentao

Introduo Usinagem Qumica como tudo comeou Princpio de funcionamento Etapas do processo Vantagens e desvantagens

Roteiro de Apresentao

Usinagem Eletroqumica Eletrlise Princpios bsicos de funcionamento Visualizando a usinagem eletroqumica

Importncia do eletrlito Vantagens e desvantagens

Concluso

Introduo

Estes dois processos baseiam-se em princpios diferentes e mobilizam diferentes formas de energia. A usinagem qumica - dissoluo em uma

soluo agressiva, cida ou bsica. A usinagem eletroqumica - remoo e transporte, tomo por tomo, do metal usinado, mergulhado numa soluo eletroltica.

Introduo

A nica energia utilizada na usinagem qumica libertada pela reao qumica da soluo agressiva sobre o metal

Na usinagem eletroqumica a energia de natureza eltrica e provm de uma fonte externa.

Introduo

A usinagem qumica mais lenta e d resultados mais exatos. A usinagem eletroqumica necessita de ferramenta especfica, semelhante a uma ferramenta mecnica.

Usinagem Qumica

Os pioneiros na utilizao da via qumica para conformar metais foram os gravadores.

Utilizam uma mistura de cido ntrico e gua para desoxidar e gravar metais, conhecida como gua-forte.

Usinagem Qumica

A fim de obter as gravuras, o cido era preparado para corroer as partes expostas da estampa, enquanto as partes protegidas permaneciam em relevo. Entretanto, por mais espetaculares que sejam esses trabalhos artsticos, eles no correspondem s exigncias atuais de um trabalho de usinagem industrial.

Usinagem Qumica

A usinagem requer a obteno de formas, arestas, dimenses e estados de superfcie bem definidos.

A Qumica permite cercar estes parmetros, com exatido suficiente para garantir o xito das aplicaes industriais.

Usinagem Qumica

A indstria aeronutica vem se beneficiando dos procedimentos de usinagem qumica para diminuir o peso das aeronaves, eliminando quimicamente os materiais desnecessrios de determinadas peas, a fim de melhorar a relao resistncia/peso, sem prejuzo da sua resistncia mecnica.

Usinagem Qumica

Aplica-se em alumnio, ferro, aos, aos inoxidveis , titnio, tntalo etc. Produz peas precisas e delicadas de pequenas dimenses sem deformao do metal empregada em circuitos eletrnicos

Confeco de materiais miniaturizados, que devem ser produzidos em srie.

Usinagem Qumica

Princpio de Funcionamento

Consiste em submeter partes de peas metlicas ao de uma soluo agressiva.

As outras partes devem ser protegidas colocando-se uma mscara sobre a pea, feita de material insensvel substncia corrosiva, com as formas e dimenses adequadas.

Etapas do processo

Preparao da superfcie do metal Confeco da mscara e revestimento da pea Usinagem qumica propriamente dita Limpeza

Preparao da superfcie do metal

A superfcie coberta durante a usinagem, deve ser cuidadosamente limpa e desengordurada.

s vezes necessrio um leve ataque corrosivo, o que proporciona uma boa aderncia da mscara, durante a usinagem

Confeco da mscara e revestimento da pea

Materiais empregados na confeco de mscaras: borracha, plsticos, resinas fotossensveis, vernizes etc.

O importante que resistam soluo utilizada, apresentem boa aderncia pea e possam ser recortados nas dimenses estabelecidas.

Confeco da mscara e revestimento da pea

As mscaras devem apresentar uma diferena dimensional em relao s cotas finais desejadas, pois a dissoluo do metal no se faz rigorosamente na vertical.

Confeco da mscara e revestimento da pea

Variveis para o calculo das dimenses da mscara Espessura da pea de trabalho Tipo do metal a ser usinado O ambiente em que feito o trabalho Velocidade de dissoluo

Confeco da mscara e revestimento da pea

Formas de aplicao da mascara Mergulho

Pincel Spray Fitas adesivas Eletrodeposio Silk screen

Confeco da mscara e revestimento da pea

Um bom resultado na usinagem depende de uma mascara com uma camada homognea, de espessura constante, sem rugas nem bolhasAs camadas devem ser suficientemente espessas e aderentes.

Confeco da mscara e revestimento da peaMscaras para vrios materiais na Usinagem QumicaMaterial da peaAlumnio e ligas

Material da MscaraPolmero, Neoprene, Borracha Butlica Polmero, Cloreto de Polivinilo, Polietileno de Borracha Butlica Neoprene Polmero Polmero Polmero Polmero

Ligas de ferroNquel Magnsio Cobre e ligas Silcio Titnio

Usinagem QumicaOcorre a dissoluo do metal no protegido pela mascara. O reagente colocado em contato com o metal, e a dissoluo se processa at ser atingido o equilbrio qumico. Para que a soluo no perca suas propriedades, ela

deve ser constantemente renovada, por meio de dispositivos acoplados ao tanque de usinagem.

Usinagem Qumica

Solues causticas (para alumnio e ao) e acidas (para nquel e cobre).

Limpeza da pea

Retirada da mascara Escovamento mecnico da pea, seguido de um banho. Para peas frgeis que no permite escovamento

mecnico pode-se ocorrer utilizao de ultra-sons

Tipos de usinagem qumica

Chemical Milling (Fresagem qumica) : Principalmente usado remoo seletiva ou geral de peas metlicas de

superfcies relativamente grossa. Tem sido utilizado em metais com profundidades de remoo de 12 mm

Tipos de usinagem qumica

Chemical Blanking: Semelhante aestampagem de laminas metlicas. Neste processo, o metal totalmente removido das reas determinadas por ao qumica. Materiais fino (0.005 mm) pode ser

devidamente gravado Alta preciso da ordem de mais ou menos 0,015 milmetros pode ser mantida Alta taxa de produo podem ser atendidas por meio da tcnica fotogrfica automtica

Tipos de usinagem qumica

Photochemical (fotoqumica): uma variao da usinagemqumica. O material retirado por meio de tcnicas fotogrficas. Processo de alta preciso e para peas muito finas feito um desenho com uma ampliao de 100x Negativo fotogrfico reduzido ao tamanho da pea acabada A pea em branco revestida com material fotossensvel

(emulso). Negativo colocado sobre a pea revestida e exposta luz ultra violeta que endurece a rea exposta. dado um banho na pea para a retirada do material fotossensvel que no foi exposto a luz.

A pea imersas no reagente ou pulverizada com o reagente que grava nas partes no protegidas. O material da mscara (emulso) removido e a pea cuidadosamente lavada para remover todos os resduos qumicos

Vantagens da usinagem qumica

Facilidade para reduzir o peso das peas No h alterao das propriedades qumicas No tem tenses residuais na pea Tempo de produo de uma pea frgil menor do que por operaes mecnica Operao de remoo simultnea de material No h formao da rebarba Baixo custo do equipamento Fceis e rpidas mudanas de projeto Exigncia de trabalhadores menos qualificados Boa qualidade de superfcie Taxas de sucata baixa (3%).

Desvantagens da usinagem qumica

Difcil conseguir quina Dificuldade de usinar materiais grossos (o limite depende de cada material, mas a espessura deve ser em torno de 10mm) Os reagentes so muito perigosos para os trabalhadores Os reagentes so muito caros As questes ambientais

Desvantagens da usinagem qumica

As questes ambientais pode ser o fator mais importante para escolher se a usinagem qumica ser usada ou no. A maioria dos produtos qumicos, como solues de limpeza, reagentes, lquidos e outros, so muito perigosos. Portanto o manuseio e descarte destes muito caro. A tendncia das industrias que usam esses produtos qumicos de selecionar a usinagem mais adequada para o ambiente.

Concluso

A usinagem qumica amplamente utilizada para produzir peas complexas de mquinas para aplicaes diversas, bem como peas decorativas. A operao de usinagem deve ser feita com cuidado para que se produza uma geometria desejada. Leis ambientais tm grande importncia.

Usinagem eletroquimica

Basea-se na eletrolise. Remocao de material obtida por dissolucao eletroquimica. Utilizado na usinagem de materiais de alta dureza, alta resistencia e baixa usinabilidade.

Usinagem eletroquimica

Eletrolise:

o nome dado ao processo qumico que ocorre quando uma corrente eltrica passada entre dois condutores (anodo e catodo) mergulhada em uma soluo lquida ( eletrolito). Durante a eletrolise, os atomos do metal e transferido do anodo para o catodo.

Usinagem eletroquimica Principio de funcionamento: A usinagem eletroquimica Basea-se no principio da Eletrolise, onde a peca e o Anodo, a ferramenta o catodo, Existe entre eles um eletrolito, Geralmente uma solucao Aquosa de cloreto de sodio (NaCl).

Usinagem eletroquimica

Durante o processo de usinagem, a peca e a ferramenta sao submergidos no eletrolito, e conectados aos polos positivo e negativo de uma fonte de baixa tensao e alta corrente. Os atomos do metal sao removidos pela acao do eletrolito em funcao de reacoes eletroquimicas. O eletrolito e bombeado de modo a formar um fluxo entre a ferramenta e a peca para remover os produtos de usinagem e para diminuir os efeitos indesejveis, tais como aquelas que surgem com a gerao catdica de gs e aquecimento eltrico.

Usinagem eletroquimica

Caracteristicas da usinagem eletroquimica:

A taxa de usinagem de metais no depende dadureza do material Formas complexas podem ser usinadas em metais duros No h desgaste da ferramenta

Usinagem eletroquimica

Os componentes da maquina: