Modelação da maquinagem por electroerosão (EDM) baseada no efeito de Joule

• Type: Article in National Scientific Journal
• Date: 2005

Authors

José Duarte Marafona (Author) FEUP; José Gonçalves Chousal (Author) FEUP

Journal

Title: Ciencia e Tecnologia dos Materiais

Vol. 17 No. 3

Pages: 67-74

ISSN: 0870-8312

Publisher: Elsevier España

Scientific classification

CORDIS: Technological sciences

Other information

Resumo (PT): Um modelo termoeléctrico foi desenvolvido para faíscas geradas por descarga eléctrica em meios líquidos. Uma forma cilíndrica foi usada para o canal de descarga criado entre os eléctrodos. O canal de descarga, que é um condutor eléctrico, dissipará calor que pode ser explicado pelo efeito Joule. A quantidade de calor dissipada varia com as propriedades termo-físicas do condutor; como resultado, a temperatura máxima alcançada é diferente em cada caso. No modelo presente, os raios do condutor são uma função da intensidade de corrente e da duração do impulso. Os valores das propriedades térmicas e físicas usados no modelo são a média entre a temperatura ambiente e a de fusão. Cobre e ferro são os materiais usados respectivamente para ânodo e cátodo. A análise por Elementos Finitos (FEA) foi comparada com os valores experimentais da tabela AGIE SIT usada por outros investigadores [1, 2, e 3]. Para mostrar o universalidade do modelo foram obtidos resultados para todos os valores de intensidade que constam da tabela. A Taxa de Desgaste da Ferramenta (TWR), a Taxa de Remoção de Material (MRR) e a rugosidade da superfície concordam razoavelmente com os valores daquela tabela.

Abstract (EN): A thermal-electrical model was developed for sparks generated by electrical discharge in a liquid media. A cylindrical shape has been used for the discharge channel created between the electrodes. The discharge channel being an electrical conductor will dissipate heat, which can be explained by the Joule heating effect. The amount of heat dissipated varies with the thermal-physical properties of the conductor; as a result, the maximum temperature reached is different. In the present model, the radii value of the conductor is a function of the current intensity and pulse duration. The thermal-physical values used in the model are the average of both the ambient and melting value. Copper and iron are the materials used for anode and cathode respectively. The Finite Element Analysis (FEA) results were compared with the experimental values of the table of AGIE SIT used by other researchers [1, 2, and 3]. In order to show the universality of the model it was obtained results for all current intensity values of the table. The Tool Wear Ratio (TWR) and Material Removal Rate (MRR) as well as surface roughness results agree reasonably well with the researcher’s values found for that table and itself.

Language: Portuguese

Type (Professor's evaluation): Scientific