BR112020006168B1 - DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES FOR ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING AND PRODUCTION METHOD SPECIFICALLY DEDICATED TO THE MANUFACTURE OF THE DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES - Google Patents

DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES FOR ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING AND PRODUCTION METHOD SPECIFICALLY DEDICATED TO THE MANUFACTURE OF THE DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES Download PDF

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BR112020006168B1
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Martin Ducas
Mirna BECHELANY
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Safran
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Abstract

A invenção refere-se à produção de um dispositivo para reter um ou mais eletrodos para usinagem por descarga elétrica, compreendendo um corpo (41) tendo uma porção retilínea (43a) na qual pelo menos um primeiro duto (45) é fornecido para o passagem de um ou mais eletrodos (21). O corpo possui ainda uma porção curva integral (43b) na qual (pelo menos) um segundo duto de suprimento de fluido dielétrico curvo (47) é fornecido e no qual é fornecida uma extensão curva (45b) do referido pelo menos um primeiro duto. A extensão curva e o segundo duto curvo são feitos de cerâmica, com uma rugosidade média interna de: Ra 2 μm.The invention relates to the production of a device for holding one or more electrodes for electrical discharge machining, comprising a body (41) having a rectilinear portion (43a) in which at least one first duct (45) is provided for the passage of one or more electrodes (21). The body further has an integral curved portion (43b) in which (at least) a second curved dielectric fluid supply duct (47) is provided and in which a curved extension (45b) of said at least one first duct is provided. The curved extension and the second curved duct are made of ceramic, with an average internal roughness of: Ra 2 μm.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo (guia) para reter um ou mais eletrodos para usinagem por descarga elétrica (EDM) e o método para obtê-lo.[001] The present invention relates to a device (guide) for retaining one or more electrodes for electrical discharge machining (EDM) and the method for obtaining it.

[002] O campo de aplicação em questão é o das turbomáquinas a gás para aeronaves.[002] The field of application in question is gas turbomachinery for aircraft.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Por exemplo, no documento EP 0 449 694 é apresentado um dispositivo de retenção desse(s) eletrodo(s) que compreende um corpo com uma porção retilínea na qual é fornecido um primeiro duto de passagem do(s) eletrodo(s).[003] For example, in document EP 0 449 694 a retention device for this electrode(s) is presented which comprises a body with a rectilinear portion in which a first duct for passing the electrode(s) is provided. ).

[004] No presente texto, qualquer expressão “um” abrange “pelo menos um”, ou seja, um ou mais.[004] In the present text, any expression “one” covers “at least one”, that is, one or more.

[005] Os problemas nessa área incluem, por exemplo, a perfuração de um pá de bicos com multi-pás de alta pressão em uma turbomáquina a gás de aeronaves, em conjunto com a acessibilidade do eletrodo de perfuração EDM em uma área entre pás.[005] Problems in this area include, for example, the drilling of a high-pressure multi-blade nozzle blade in an aircraft gas turbomachinery, in conjunction with the accessibility of the EDM drilling electrode in an interblade area.

[006] As principais restrições são: - manutenção das propriedades das guias padrão (isolamento elétrico, adaptação a uma interface de máquina convencional, baixa taxa de desgaste, resistência mecânica...); - com uma geometria fina e adaptada em forma, para acessar a área entre pás e fazer/ usinar furos nela; - trazer um dielétrico (fluido de usinagem) para uma área de perfuração que normalmente é confinada.[006] The main restrictions are: - maintenance of the properties of standard guides (electrical insulation, adaptation to a conventional machine interface, low wear rate, mechanical resistance...); - with a fine geometry and adapted in shape, to access the area between blades and make/machine holes in it; - bringing a dielectric (machining fluid) to a drilling area that is normally confined.

[007] Além disso, e em geral, podemos observar a importância de: - como definir um dispositivo EDM com geometria adaptada em forma e tamanho para acessar áreas de usinagem inacessíveis; - garantir que o dispositivo seja obtido de forma rápida e barata, garantindo que o dispositivo permita longos tempos de usinagem; - permitir que um dispositivo específico seja feito para cada situação de usinagem, se necessário; - permitir então a automação da operação do dispositivo, em particular as orientações de perfuração.[007] Furthermore, and in general, we can observe the importance of: - how to define an EDM device with geometry adapted in shape and size to access inaccessible machining areas; - ensure that the device is obtained quickly and cheaply, ensuring that the device allows long machining times; - allow a specific device to be made for each machining situation, if necessary; - then allow automation of device operation, in particular drilling guidelines.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃODESCRIPTION OF THE INVENTION

[008] Para responder a pelo menos parte deste problema, propõe-se que o dispositivo apresentado acima seja tal que o referido corpo também tenha uma porção integral curva na qual é fornecido um segundo duto de suprimento de fluido dielétrico curvo e onde uma extensão curva do referido o primeiro duto passa (ou seja, é fornecido), através do qual o(s) eletrodo(s) passa(m), a extensão curvada e o segundo duto curvo sendo feitos de cerâmica, com uma rugosidade média interna de: Ra < 2μm, preferencialmente Ra <0,5μm.[008] To answer at least part of this problem, it is proposed that the device presented above is such that said body also has a curved integral portion in which a second curved dielectric fluid supply duct is provided and where a curved extension from said the first duct passes (i.e. is provided), through which the electrode(s) pass(es), the curved extension and the second curved duct being made of ceramic, with an average internal roughness of: Ra < 2μm, preferably Ra <0.5μm.

[009] Para promover ainda mais a acessibilidade e a facilidade de instalação nas ferramentas existentes, propõe-se: - que, na seção retilínea, também será fornecida uma extensão retilínea do segundo duto curvo; - que as porções curvas e retilíneas serão distintas uma da outra e coladas, de ponta a ponta, a porção retilínea tendo meios de conexão para uma conexão com uma máquina de micro perfuração de descarga elétrica (EDM).[009] To further promote accessibility and ease of installation on existing tools, it is proposed: - that, in the straight section, a straight extension of the second curved duct will also be provided; - that the curved and rectilinear portions will be distinct from each other and glued, end to end, the rectilinear portion having connecting means for a connection to an electrical discharge micro drilling machine (EDM).

[0010] Para promover ainda mais o fornecimento do dielétrico (fluido de usinagem) à área de usinagem, também está disponível individualmente ou em combinação: - uma pluralidade dos referidos segundos dutos curvos é fornecida em torno da extensão curva do primeiro duto, coaxialmente com a extensão curva do referido primeiro duto; - que esses segundos dutos curvos juntos têm, perpendicular ao eixo ao longo do qual se estendem coaxialmente, uma seção transversal entre 4 e 8 mm2.[0010] To further promote the supply of the dielectric (machining fluid) to the machining area, it is also available individually or in combination: - a plurality of said second curved ducts are provided around the curved extension of the first duct, coaxially with the curved length of said first duct; - that these second curved ducts together have, perpendicular to the axis along which they extend coaxially, a cross section between 4 and 8 mm2.

[0011] De fato, será favorecido um fluxo laminar de fluido na área de usinagem, imersão local e estabilidade do arco elétrico criado entre o eletrodo em questão e a peça: A área de usinagem é completamente imersa no dielétrico.[0011] In fact, a laminar flow of fluid in the machining area, local immersion and stability of the electric arc created between the electrode in question and the part will be favored: The machining area is completely immersed in the dielectric.

[0012] Para permitir/ favorecer uma orientação do eletrodo em questão em seu duto receptor, é proposto ainda que, pelo menos na porção curva, a referida extensão curva terá uma rugosidade média interna de 0,01 μm < Ra < 0,3 μm.[0012] To allow/favor an orientation of the electrode in question in its receiving duct, it is further proposed that, at least in the curved portion, said curved extension will have an average internal roughness of 0.01 μm < Ra < 0.3 μm .

[0013] Isso convidará ainda mais a usar, como um método de produção dedicado especificamente à produção do(s) dispositivo(s) de retenção eletrodo(s) acima mencionado(s), com todas ou parte das características declaradas, um método que compreende uma fabricação aditiva do dispositivo a partir de um material cerâmico.[0013] This will further invite to use, as a production method dedicated specifically to the production of the above-mentioned electrode retention device(s), with all or part of the declared characteristics, a method that comprises an additive manufacturing of the device from a ceramic material.

[0014] O termo material cerâmico é definido como um material, como tal (como alumina, zircônia, nitreto de silício, etc.) ou como um compósito cerâmico; compósito de matriz cerâmica ou CMC.[0014] The term ceramic material is defined as a material, as such (such as alumina, zirconia, silicon nitride, etc.) or as a ceramic composite; ceramic matrix composite or CMC.

[0015] Com este método, o dispositivo de guia incorporará, portanto, meios para fornecer o fluido de usinagem (dielétrico), através do(s) segundo(s) duto(s), o que não seria possível com uma guia usinada.[0015] With this method, the guide device will therefore incorporate means for supplying the machining fluid (dielectric) through the second duct(s), which would not be possible with a machined guide.

[0016] Além disso, com esse método, será possível, possivelmente em combinação, planejar: - que o material cerâmico compreenderá alumina e zircônia, - que o material cerâmico compreenderá partículas de alumina e zircônia dispersas na estrutura de alumina e será obtido por mistura úmida, - que após a fabricação aditiva, um pós-tratamento do interior (interno) do segundo duto curvo e, de preferência, de todo o interior da referida porção curva integral, será realizado por usinagem por fluxo abrasivo (AFM).[0016] Furthermore, with this method, it will be possible, possibly in combination, to plan: - that the ceramic material will comprise alumina and zirconia, - that the ceramic material will comprise alumina and zirconia particles dispersed in the alumina structure and will be obtained by mixing wet, - that after additive manufacturing, a post-treatment of the interior (internal) of the second curved duct and, preferably, the entire interior of said integral curved portion, will be carried out by abrasive flow machining (AFM).

[0017] Dessa forma, a otimização dos parâmetros do método aditivo será favorecida de forma rápida, controlada, facilmente repetível e com boa relação custo-benefício, a fim de responder favoravelmente aos diferentes requisitos em termos de características geométricas e dimensionais, bem como com respeito à condição esperada da superfície dentro dos dutos.[0017] In this way, the optimization of the parameters of the additive method will be favored in a fast, controlled, easily repeatable and cost-effective manner, in order to respond favorably to different requirements in terms of geometric and dimensional characteristics, as well as with respect to the expected condition of the surface inside the ducts.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0018] A invenção será, se necessário, melhor compreendida e outros detalhes, características e vantagens serão evidentes ao ler a descrição a seguir, dada como um exemplo não exaustivo e com referência aos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de uma turbomáquina a gás de aeronave; As Figuras 2, 3 dão um exemplo do tipo de peça em questão pela aplicação do dispositivo da invenção, como conhecido no estado da técnica; A Figura 4 é um exemplo de intervenções entre duas pás estacionárias sucessivas, em uma área de intervenção (35) que não é facilmente acessível e com uma curvatura evolutiva; As Figuras 5 e 8 mostram um diagrama de um dispositivo de retenção de eletrodo(s) para uma usinagem de descarga elétrica em conformidade com a invenção; A Figura 6 é uma vista frontal ao longo da seta VI na Figura 5; E a Figura 7 mostra a construção interna das referidas porções retilíneas e curvas e uma possível conexão entre as mesmas.[0018] The invention will, if necessary, be better understood and other details, features and advantages will be evident when reading the following description, given as a non-exhaustive example and with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 shows a schematic diagram from an aircraft gas turbomachinery; Figures 2, 3 give an example of the type of part in question when applying the device of the invention, as known in the state of the art; Figure 4 is an example of interventions between two successive stationary blades, in an intervention area (35) that is not easily accessible and with an evolving curvature; Figures 5 and 8 show a diagram of an electrode retention device(s) for electrical discharge machining in accordance with the invention; Figure 6 is a front view along arrow VI in Figure 5; And Figure 7 shows the internal construction of said straight and curved portions and a possible connection between them.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃODESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

[0019] Um exemplo do tipo de peça em questão pela aplicação do dispositivo da invenção é mostrado nas Figuras 2 e 3. Este é uma lâmina (1) com bico de alta pressão (3) em uma turbomáquina (5), como mostrado na Figura 1. A lâmina (1) pode ser multi-pás.[0019] An example of the type of part in question when applying the device of the invention is shown in Figures 2 and 3. This is a blade (1) with a high pressure nozzle (3) in a turbomachine (5), as shown in Figure 1. The blade (1) can be multi-bladed.

[0020] Portanto, isso não é satisfatório.[0020] Therefore, this is not satisfactory.

[0021] Como se sabe, uma turbomáquina a gás de aeronave, como a marcada com (5), normalmente possui uma entrada de ar (plenum) que forma uma abertura para a admissão de fluxo de ar no motor propriamente dito. Normalmente, a turbomáquina compreende uma ou mais seções para comprimir o ar de admissão (geralmente uma seção de baixa pressão (7a) e uma seção de alta pressão (7b)). O ar comprimido é alimentado na câmara de combustão (9) e misturado com combustível antes de ser queimado.[0021] As is known, an aircraft gas turbomachinery, such as the one marked with (5), normally has an air intake (plenum) that forms an opening for the admission of air flow into the engine itself. Typically, the turbomachinery comprises one or more sections for compressing the intake air (generally a low pressure section (7a) and a high pressure section (7b)). Compressed air is fed into the combustion chamber (9) and mixed with fuel before being burned.

[0022] Os gases de combustão quentes são então expandidos para diferentes estágios da turbina (11a, 11b), como um estágio de alta pressão (11a) imediatamente a jusante da câmara, depois os estágios da turbina de baixa pressão (11b).[0022] The hot combustion gases are then expanded to different turbine stages (11a, 11b), such as a high pressure stage (11a) immediately downstream of the chamber, then the low pressure turbine stages (11b).

[0023] Cada estágio da turbina, como (11a ou 11b), possui uma fileira de pás estacionárias, também chamada de bico (13), seguida por uma fileira de pás móveis espaçadas circunferencialmente em torno do disco da turbina. O bico (13) desvia e acelera o fluxo de gás da câmara de combustão para as pás do rotor da turbina, a fim de girar as pás da turbina e o disco da turbina. O eixo de rotação é marcado com um X.[0023] Each turbine stage, such as (11a or 11b), has a row of stationary blades, also called a nozzle (13), followed by a row of moving blades spaced circumferentially around the turbine disc. The nozzle (13) diverts and accelerates the gas flow from the combustion chamber to the turbine rotor blades in order to rotate the turbine blades and turbine disc. The axis of rotation is marked with an X.

[0024] O bico (13) compreende, assim, uma pluralidade de lâminas (1) dispostas radialmente em relação ao eixo X e conectando um elemento anular radialmente interno (ou uma plataforma interna) e um elemento anular radialmente externo (ou uma plataforma externa). O conjunto forma um jato anular oposto às pás móveis da turbina.[0024] The nozzle (13) thus comprises a plurality of blades (1) arranged radially with respect to the X axis and connecting a radially internal annular element (or an internal platform) and a radially external annular element (or an external platform ). The assembly forms an annular jet opposite the moving turbine blades.

[0025] As pás estacionárias (1) são assim dispostas em um anel (veja a linha pontilhada na Figura 2), que pode, se necessário, ser dividido em uma pluralidade de segmentos distribuídos circunferencialmente em torno do eixo X. Cada segmento, tal como o esquemático marcado como (15) nas Figuras 3 ou 8, compreende uma ou mais pás estacionárias adjacentes (1) presas a um elemento do setor de anel para formar o bico (13).[0025] The stationary blades (1) are thus arranged in a ring (see the dotted line in Figure 2), which can, if necessary, be divided into a plurality of segments distributed circumferentially around the X axis. like the schematic marked as (15) in Figures 3 or 8, comprises one or more adjacent stationary blades (1) attached to a ring sector element to form the nozzle (13).

[0026] As lâminas dos bicos são geralmente obtidas como fundidas e podem ser fabricadas a partir de uma superliga à base de níquel ou de um único material cristalino com muito boa resistência térmica. Em particular, os bocais de turbina de alta pressão (13) são peças que são expostas a um estresse térmico muito alto.[0026] Nozzle blades are generally obtained as cast and can be manufactured from a nickel-based superalloy or a single crystalline material with very good thermal resistance. In particular, the high pressure turbine nozzles (13) are parts that are exposed to very high thermal stress.

[0027] Para diminuir a temperatura e limitar sua degradação, é geralmente necessário o resfriamento dos bicos. Os orifícios (17), por exemplo, fornecidos em inserções posicionadas no interior das lâminas, permitem que os bicos sejam resfriados. O ar “fresco” retirado do compressor da turbomáquina pode impactar a face interna da pá através desses orifícios para esfriar a mesma.[0027] To reduce the temperature and limit its degradation, it is generally necessary to cool the nozzles. The holes (17), for example, provided in inserts positioned inside the blades, allow the nozzles to be cooled. The “fresh” air taken from the turbomachine compressor can impact the inner face of the blade through these holes to cool it.

[0028] Os orifícios (17) podem ser perfurados na lâmina (1), tipicamente por EDM ou laser.[0028] Holes (17) can be drilled in the blade (1), typically by EDM or laser.

[0029] Na Figura 3, que mostra uma solução da estado da técnica, os orifícios (17) são acessíveis com uma ferramenta de usinagem de descarga elétrica (EDM) que compreende um dispositivo ou guia de perfuração reto (retilíneo) (19) a partir do qual um eletrodo (21) emerge. Um bico (23), que está estacionário em relação à estrutura (25) da máquina de perfuração (27), permite que a área de perfuração seja pulverizada com um fluido dielétrico. A peça a ser perfurada pode ser orientada (orientações dX, dY) por meio dos meios móveis (31), através de uma tabela de orientação (33).[0029] In Figure 3, which shows a prior art solution, the holes (17) are accessible with an electrical discharge machining tool (EDM) comprising a straight (rectilinear) drilling device or guide (19) to from which an electrode (21) emerges. A nozzle (23), which is stationary with respect to the frame (25) of the drilling machine (27), allows the drilling area to be sprayed with a dielectric fluid. The part to be drilled can be oriented (dX, dY orientations) by means of movable means (31), through an orientation table (33).

[0030] A perfuração, especialmente em tal situação, pode levar aos seguintes problemas, como já observado: - se possível, manter as propriedades das guias padrão, - garantir que o eletrodo de perfuração EDM tenha acessibilidade adequada, especialmente quando a área em questão estiver apertada, pouco acessível ou até tortuosa, - configurar uma geometria simples adaptada a várias configurações possíveis de acordo, - melhorar as condições de perfuração/ usinagem, limitando a duração.[0030] Drilling, especially in such a situation, can lead to the following problems, as already noted: - if possible, maintain the properties of the standard guides, - ensure that the EDM drilling electrode has adequate accessibility, especially when the area in question is cramped, inaccessible or even tortuous, - configure a simple geometry adapted to various possible configurations accordingly, - improve drilling/machining conditions, limiting duration.

[0031] Um exemplo de intervenções que surgem desse tipo de problema é mostrado na Figura 4, onde duas pás estacionárias sucessivas (1) são mostradas, com uma área de intervenção (35) entre elas que não é facilmente acessível e com uma curvatura evolutiva.[0031] An example of interventions that arise from this type of problem is shown in Figure 4, where two successive stationary blades (1) are shown, with an intervention area (35) between them that is not easily accessible and with an evolving curvature .

[0032] Portanto, propõe-se substituir o dispositivo ou guia de perfuração reto (retilíneo) (19) pelo(s) dispositivo(s) de eletrodo(s) EDM; veja as Figuras 5, 6, 8 em particular.[0032] Therefore, it is proposed to replace the straight (rectilinear) drilling device or guide (19) with the EDM electrode device(s); see Figures 5, 6, 8 in particular.

[0033] O dispositivo (39) compreende um corpo (41) que tem uma parte tubular, retilínea (43a) e depois curva (43b), cada uma sendo integral.[0033] The device (39) comprises a body (41) that has a tubular, straight (43a) and then curved (43b) part, each being integral.

[0034] Pelo menos na porção curva, pode ser vista nas Figuras 5, 6 ou 7 em que: - (pelo menos) um primeiro duto (45) para a passagem de pelo menos um eletrodo (46), neste caso um único, - e (pelo menos) um segundo duto de suprimento de fluido dielétrico (47) a partir da extremidade livre do corpo, onde é fornecida a extremidade ativa (460) do eletrodo (46) que entrará em contato com a peça a ser usinada.[0034] At least in the curved portion, it can be seen in Figures 5, 6 or 7 in which: - (at least) a first duct (45) for the passage of at least one electrode (46), in this case a single one, - and (at least) a second dielectric fluid supply duct (47) from the free end of the body, where the active end (460) of the electrode (46) that will come into contact with the part to be machined is provided.

[0035] No exemplo preferido mostrado, este segundo ducto (47) tem vários, aqui três segmentos (47a, 47b, 47c) radiais dispostos em torno da direção de alongamento A do corpo (41), essa direção sendo retilínea e depois curva.[0035] In the preferred example shown, this second duct (47) has several, here three radial segments (47a, 47b, 47c) arranged around the stretching direction A of the body (41), this direction being straight and then curved.

[0036] No centro, o eletrodo (46) passa através de uma extensão curva (45b) que segue preferencialmente o (pelo menos) primeiro duto (45).[0036] In the center, the electrode (46) passes through a curved extension (45b) that preferably follows the (at least) first duct (45).

[0037] É preferível que os três segmentos curvos (47a, 47b, 47c) sejam derivados, na porção retilínea, de tantos segmentos retilíneos (470a, 470b, 470c) no exemplo (Figura 7), dispostos em correspondência, coaxialmente e em comunicação com o mesmo.[0037] It is preferable that the three curved segments (47a, 47b, 47c) are derived, in the straight portion, from as many straight segments (470a, 470b, 470c) in the example (Figure 7), arranged in correspondence, coaxially and in communication with the same.

[0038] Neste caso, a extensão curva (45b) será preferencialmente ela própria derivada, na porção retilínea, a partir de uma seção retilínea central (450b) do duto (45) para a passagem do eletrodo (46) e em comunicação com a mesma.[0038] In this case, the curved extension (45b) will preferably itself be derived, in the rectilinear portion, from a central rectilinear section (450b) of the duct (45) for the passage of the electrode (46) and in communication with the same.

[0039] A extensão curva (45b) do referido (pelo menos) um primeiro duto e o segundo duto curvo (47; 47a, 47b, 47c, 470a, 470b, 470c) no qual essa extensão curva (45b) é assim fornecida, são feitos de material cerâmico, com uma rugosidade média interna de: Ra < 2 μm.[0039] The curved extension (45b) of said (at least) a first duct and the second curved duct (47; 47a, 47b, 47c, 470a, 470b, 470c) in which said curved extension (45b) is thus provided, They are made of ceramic material, with an average internal roughness of: Ra < 2 μm.

[0040] Isso permite uma construção integral e barata, que pode ser reproduzida de maneira rápida e fácil, principalmente pela fabricação tridimensional aditiva (3D) do dispositivo pelo DLP (Processamento digital de luz - TM) a partir de um material cerâmico (compósito ou não).[0040] This allows for an integral and cheap construction, which can be reproduced quickly and easily, mainly by additive three-dimensional (3D) manufacturing of the device by DLP (Digital Light Processing - TM) from a ceramic material (composite or no).

[0041] No exemplo preferido mostrado, existem vários chamados segundos dutos curvos (47a, 47b, 47c) ao redor da extensão curva central (45b) do primeiro duto, coaxialmente com esta extensão curva.[0041] In the preferred example shown, there are several so-called second curved ducts (47a, 47b, 47c) around the central curved extension (45b) of the first duct, coaxially with this curved extension.

[0042] Como já mencionado, esses segundos dutos curvos terão uma seção favorável e juntos uma seção perpendicular ao eixo ao longo do qual eles se estendem coaxialmente entre 4 e 8 mm2. Assim, a área de usinagem pode ser favoravelmente fornecida com dielétrico e, em particular, a imersão local será possível.[0042] As already mentioned, these second curved ducts will have a favorable section and together a section perpendicular to the axis along which they extend coaxially between 4 and 8 mm2. Thus, the machining area can be favorably supplied with dielectric and, in particular, local immersion will be possible.

[0043] Fabricar o(s) dispositivo(s) de eletrodo(s) (39) com pelo menos na parte curva, uma referida extensão curva (45b) e/ ou um segundo duto (47) com uma rugosidade média interna de 0,01 μm < Ra < 0,3 μm limitará o atrito do eletrodo nas paredes do guia e, assim, promover o movimento do eletrodo.[0043] Manufacture the electrode device(s) (39) with at least in the curved part, a said curved extension (45b) and/or a second duct (47) with an average internal roughness of 0 .01 μm < Ra < 0.3 μm will limit electrode friction on the guide walls and thus promote electrode movement.

[0044] Em particular, para permitir o uso das partes curvas (43b) diferenciadas de acordo com os requisitos (curvaturas diferentes, comprimentos diferentes, mesmo diâmetros diferentes...), foi fornecido que as porções curvas e retilíneas respectivamente serão estruturalmente distintas umas das outras, coladas, extremidade unida à extremidade (49), ou conectadas por meio de um acoplamento ou uma luva (490), se necessário (Figura 7).[0044] In particular, to allow the use of curved parts (43b) differentiated according to requirements (different curvatures, different lengths, even different diameters...), it has been provided that the curved and rectilinear portions respectively will be structurally distinct from each other. of the others, glued, end joined to end (49), or connected by means of a coupling or a sleeve (490), if necessary (Figure 7).

[0045] A porção retilínea (43a) terá adicionalmente meios (51) para conexão com uma cabeça (270) da máquina de perfuração (27).[0045] The straight portion (43a) will additionally have means (51) for connection with a head (270) of the drilling machine (27).

[0046] O fluido dielétrico virá de uma fonte (230) (Figura 8) e, portanto, será admitido no(s) dispositivo(s) de eletrodo(s) (39) para pulverizar a área de perfuração o mais próximo possível desse fluido.[0046] The dielectric fluid will come from a source (230) (Figure 8) and will therefore be admitted to the electrode device(s) (39) to spray the drilling area as close as possible to that fluid.

[0047] No que diz respeito ao método de produção já mencionado, o material cerâmico incluirá favoravelmente alumina e zircônia.[0047] With regard to the already mentioned production method, the ceramic material will favorably include alumina and zirconia.

[0048] As vantagens de dois materiais podem ser exploradas: a dureza e a inércia química da alumina e o fortalecimento da zircônia por transformação de fases. Uma maneira de conseguir isso poderia ser criar uma dispersão homogênea de grãos de zircônia em uma matriz de alumina. Uma fissura que se propaga nesse material causará a transformação q-m dos grãos de zircônia e, portanto, será desacelerada pelas tensões de compressão resultantes da transformação. Isso requer duas condições: por um lado, os grãos de zircônia devem ser inicialmente quadráticos e, por outro lado, devem ser suscetíveis à transformação sob estresse.[0048] The advantages of two materials can be explored: the hardness and chemical inertness of alumina and the strengthening of zirconia by phase transformation. One way to achieve this could be to create a homogeneous dispersion of zirconia grains in an alumina matrix. A propagating crack in this material will cause the q-m transformation of the zirconia grains and will therefore be slowed down by the compressive stresses resulting from the transformation. This requires two conditions: on the one hand, the zirconia grains must be initially quadratic and, on the other hand, they must be susceptible to transformation under stress.

[0049] Mais uma vez, para garantir um compromisso entre um desempenho em termos de posicionamento do eletrodo (46) e o fornecimento do fluido dielétrico com uma boa qualidade de fluxo e uma produção barata, rápida e possivelmente em série do dispositivo (39), propõe-se a utilização, após a produção aditiva, a um tratamento posterior do interior do(s) segundo(s) duto(s) curvo(s) (47; 47a, 47b, 47c), e de preferência todo o interior da referida porção curva integral (43b), por usinagem por fluxo abrasivo (AFM). Esse tipo de usinagem por extrusão de uma pasta abrasiva permitirá moldar simultaneamente várias cavidades na mesma peça, além de processar várias dezenas de peças em um único conjunto. As ferramentas podem ser facilmente projetadas para serem trocadas em alguns minutos para aplicações de produção.[0049] Again, to ensure a compromise between a performance in terms of electrode positioning (46) and the provision of the dielectric fluid with a good flow quality and a cheap, fast and possibly series production of the device (39) , it is proposed to use, after additive production, a subsequent treatment of the interior of the second curved duct(s) (47; 47a, 47b, 47c), and preferably the entire interior of said integral curved portion (43b), by abrasive flow machining (AFM). This type of machining by extrusion of an abrasive paste will allow the simultaneous molding of several cavities in the same part, in addition to processing several dozen parts in a single set. Tools can be easily designed to be changed in a few minutes for production applications.

Claims (10)

1. DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS PARA UMA USINAGEM DE DESCARGA ELÉTRICA, compreendendo um corpo (41) tendo uma porção retilínea (43a) em que pelo menos um primeiro duto (45) é fornecido para a passagem de um ou mais eletrodos(s) (46), em que o corpo possui ainda uma porção curva integral (43b) em que pelo menos um segundo duto de suprimento de fluido dielétrico curvo (47; 47a, 47b, 47c) é fornecido e que é passado por uma extensão curva (45b) do pelo menos um primeiro duto (45) em que o(s) eletrodo(s) (46) passa(m), caracterizado pela extensão curva e o segundo duto curvo serem feitos de um material cerâmico, com uma rugosidade média interna de: Ra < 2 μm.1. DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES FOR ELECTRIC DISCHARGE MACHINING, comprising a body (41) having a rectilinear portion (43a) in which at least a first duct (45) is provided for the passage of one or more electrodes ( s) (46), wherein the body further has an integral curved portion (43b) in which at least a second curved dielectric fluid supply duct (47; 47a, 47b, 47c) is provided and which is passed through an extension curve (45b) of the at least one first duct (45) in which the electrode(s) (46) passes, characterized by the curved extension and the second curved duct being made of a ceramic material, with a roughness internal average of: Ra < 2 μm. 2. DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma pluralidade dos segundos dutos curvos (47a, 47b, 47c) que envolve a extensão curva (45b) do primeiro duto (45), coaxialmente com a extensão curva do primeiro duto.2. DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES, according to claim 1, characterized by comprising a plurality of second curved ducts (47a, 47b, 47c) that surround the curved extension (45b) of the first duct (45), coaxially with the curved length of the first duct. 3. DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado por, na porção retilínea (43a), uma extensão retilínea do segundo duto curvo (4) ser fornecida.3. DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES, according to any one of claims 1 to 2, characterized in that, in the straight portion (43a), a straight extension of the second curved duct (4) is provided. 4. DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 3, caracterizado pelos segundos dutos curvos (47a, 47b, 47c), em conjunto, terem uma seção transversal perpendicular ao eixo ao longo do qual eles coaxialmente se estendem entre 4 e 8 mm2.4. DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES, according to any one of claims 2 to 3, characterized in that the second curved ducts (47a, 47b, 47c), together, have a cross section perpendicular to the axis along which they coaxially extend between 4 and 8 mm2. 5. DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por, pelo menos na porção curva, a extensão curva (45b) ter uma rugosidade média interior de 0.0 μm < Ra < 0,3 μm.5. DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, at least in the curved portion, the curved extension (45b) has an average interior roughness of 0.0 μm < Ra < 0.3 μm. 6. DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelas porções curvas (43b, 45b) e retilínea (43a) serem distintas entre si, coladas uma a outra, ponta a ponta, com a porção retilínea com meios de conexão para uma conexão com uma máquina de micro-perfuração de descarga elétrica (EDM).6. DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES, according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the curved (43b, 45b) and straight (43a) portions are distinct from each other, glued to each other, end to end, with the straight portion with connecting means for a connection to an electrical discharge micro-drilling machine (EDM). 7. MÉTODO DE PRODUÇÃO ESPECIFICAMENTE DEDICADO À FABRICAÇÃO DO DISPOSITIVO PARA RETER UM OU MAIS ELETRODOS, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo método compreender uma fabricação aditiva do dispositivo a partir de um material cerâmico (39).7. PRODUCTION METHOD SPECIFICALLY DEDICATED TO THE MANUFACTURING OF THE DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES, as defined in any one of claims 1 to 6, characterized in that the method comprises an additive manufacturing of the device from a ceramic material (39). 8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo material cerâmico compreender alumina e zircônia.8. METHOD, according to claim 7, characterized in that the ceramic material comprises alumina and zirconia. 9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 8, caracterizado pelo material cerâmico compreender partículas de alumina e zircônia dispersas dentro da estrutura de alumina e ser obtida por mistura úmida.9. METHOD, according to any one of claims 7 to 8, characterized in that the ceramic material comprises alumina and zirconia particles dispersed within the alumina structure and is obtained by wet mixing. 10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por, após a fabricação aditiva, um pós- tratamento no interior do segundo tubo curvo (47; 47a, 47b, 47c), e de preferência de todo o interior da referida porção curva integral (43b), ser realizada por uma usinagem de fluxo abrasivo (AFM).10. METHOD, according to any one of claims 7 to 9, characterized by, after additive manufacturing, a post-treatment on the inside of the second curved tube (47; 47a, 47b, 47c), and preferably the entire interior of said integral curved portion (43b), be carried out by abrasive flow machining (AFM).
BR112020006168-9A 2017-09-29 2018-09-28 DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES FOR ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING AND PRODUCTION METHOD SPECIFICALLY DEDICATED TO THE MANUFACTURE OF THE DEVICE FOR RETAINING ONE OR MORE ELECTRODES BR112020006168B1 (en)

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