RETIFICAÇÃO ELETROQUÍMICA: UM ESTUDO DE CASO

6º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO

6th BRAZILIAN CONFERENCE ON MANUFACTURING ENGINEERING

11 a 15 de abril de 2011 – Caxias do Sul – RS - Brasil

April 11th to 15th, 2011 – Caxias do Sul – RS – Brazil

© _{Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2011}

COF11-0016

RETIFICAÇÃO ELETROQUÍMICA: UM ESTUDO DE CASO

CEFET-MG-Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais-Campus IV –Araxá. Av. Ministro Olavo Drummond, 25, Bairro São Geraldo, 38.180.084- Araxá- MG.

Resumo

A retificação eletroquímica (electrochemical machining- ECG) em inglês é a combinação da retificação convencional com a usinagem eletroquímica. O equipamento é utilizado de forma semelhante à retificação convencional, exceto que o rebolo é condutor de eletricidade e é ligado ao pólo negativo (cátodo) de uma fonte de potencia. A peça a ser retificada também deve ser condutora que é ligado ao pólo positivo (ânodo) da fonte de potencia. A remoção do material ocorre a partir da combinação da ação abrasiva com ação eletrolítica, através de um fluxo de eletrólito (normalmente nitrato de sódio ou cloreto de sódio). A retificação eletroquímica é muito utilizada na usinagem de materiais muito duros que podem causar elevado desgaste ao rebolo e danificar a superfície da peça e pela geração de altas temperaturas na interface peça-rebolo. O objetivo principal deste trabalho é mostrar um estudo de caso sobre o desenvolvimento de um processo híbrido de usinagem não tradicional, utilizando uma retificadora convencional para criar um protótipo de retificadora eletroquímica. Como a retificação eletroquímica é processo híbrido, foi possível comparar os resultados dos dois processos e a retificação eletroquímica mostrou-se adequada para usinar o aço rápido. A metodologia para realização do trabalho iniciou-se com a criação do protótipo a partir de uma retificadora convencional, testes do equipamento, ensaios de retificação eletroquímica e análise dos resultados.

Palavras-Chave. Retificação, Retificação Eletroquímica, Aço Rápido 1. INTRODUÇÃO

A retificação eletroquímica é um processo não tradicional de usinagem que combina usinagem eletroquímica e retificação convencional na usinagem de materiais muito duros, resistentes e condutores de eletricidade. Pela natureza eletroquímica do processo, o material da peça é removido sem produzir rebarbas, sem geração de calor e sem distorções (EVERITE MACHINE PRODUCTS, 2010). Retificadoras convencionais têm sido convertidas para viabilização da retificação eletroquímica.

O princípio de funcionamento da retificação eletroquímica, no que se tange à ação eletrolítica, obedece a Lei de Faraday da eletrólise (HARDISTY AND MILEHAN, 1993) que é a dissolução anódica de um metal condutor numa solução salina. Desta forma, pela eletrólise do ferro, por exemplo, pode-se explicar como ocorre a retirada desse material da peça durante a ação eletroquímica (SWAIN, 2010). Ou seja, quando o ferro é mergulhado numa solução aquosa de NaCl, por exemplo, e uma diferença de potencial é aplicada entre os eletrodos, várias reações podem ocorrer no anodo e no catodo, em que algumas são mais importantes para remoção do material que outras, conforme se explica a seguir. A Figura 1 representa o caso onde o catodo é feito de cobre eletrolítico e o anodo de aço (basicamente ferro). De forma simplificada, as reações eletroquímicas que ocorrem entre os íons produzidos durante a oxidação do anodo e aqueles decorrentes da dissociação são:

− + − +

₊

_↔

₊

↔

Na

Cl

e

H

O

H

OH

NaCl

2

H

+

2

e

→

H

↑

₂

₍

_OH

₎

_Fe

₍

_OH

₎

Fe

+

→

(

)

)

(

OH

OH

Fe

OH

Fe

+

→

Figura 1. Eletrólise do ferro numa solução aquosa de NaCl (MCGEOUGH,1988, HARDISTY and MILEHAN, 1993).

d

I

E

TRM

)

=

⋅

(

F

z

A

⋅

F = constante de Faraday = 96500 C; I = intensidade de corrente;

d = densidade do material.

Observa-se, desta expressão, que a (TRM)e não depende das características mecânicas (como dureza, fragilidade, entre outras) do material e sim de suas características eletroquímicas e condutibilidade elétrica para permitir a passagem de corrente.

Este artigo relata a experiência adquirida na transformação de uma retificadora convencional em retificadora eletroquímica que é processo de usinagem não tradicional. O projeto foi desenvolvido na Universidade Federal de Uberlândia, em Minas Gerais, e se mostrou adequado para usinagem de materiais de baixa usinabilidade. Na elaboração do trabalho, foi feita uma revisão bibliográfica sobre a retificação eletroquímica, destacando os aspectos relacionados aos benefícios do processo de usinagem. Em seguida, é apresentada a metodologia para criação do protótipo a partir de uma retificadora convencional, testes do equipamento, ensaios de retificação eletroquímica e análise dos resultados.

2. PROCESSO DE RETIFICAÇÃO ELETROQUÍMICA (ECG)

O processo de retificação eletroquímica, ou Electrochemical Grinding (ECG) em inglês, que surgiu na Rússia no início da década de 1950, é a combinação da usinagem eletroquímica com a retificação convencional para remoção de materiais duros ou resistentes e condutores de eletricidade (EVERITE MACHINE PRODUCTS, 2010). De acordo com Benedict (1987), as retificadoras eletroquímicas são semelhantes às retificadoras convencionais. Contudo, há diferenças fundamentais entre elas que podem ser observadas na Tabela 1. Os rebolos da retificação eletroquímica são semelhantes aos da retificadora convencional, com a exceção de que os rebolos da retificação eletroquímica usam aglomerantes e abrasivos condutores de eletricidade.

Tabela 1. Comparação entre retificação convencional e retificação eletroquímica.

Retificação convencional Retificação eletroquímica

Remoção de material por abrasão Remoção de material cerca de 10% por abrasão e em torno de 90% por ação eletroquímica.

Utiliza fluído de corte Utiliza fluido eletrolítico (solução aquosa de NaCl, NaNO3, entre outros.)

Rebolo condutor ou não (não importa) Rebolo condutor

Não necessita de fonte de potência Necessita de uma fonte de potência de baixa tensão e alta corrente.

O rebolo é ligado ao polo negativo (-) da fonte e a peça ao polo positivo (+) da mesma.

A peça (+) e o rebolo (-) devem ser isolados do restante do equipamento.

Não sofre efeito de ações corrosivas

A Figura 2 mostra um esquema simplificado do processo de retificação eletroquímica. No referido esquema, (3) representa o rebolo condutor ligado ao polo negativo da fonte, (4) representa a peça ligada ao polo positivo da mesma. A fonte (1) de baixa tensão e alta corrente (contínua ou pulsada) provoca na interface rebolo-peça reações de dissociação anódica e catódica nas regiões da peça e do rebolo respectivamente. O fluido eletrolítico é conduzido do reservatório (6) pela bomba (9), passando através do filtro (8) e medidor de vazão (10) até ser introduzido na área de trabalho, provocando e preenchendo um pequeno volume entre a ferramenta e a peça, permitindo a ação eletrolítica.

1 – Fonte de potência;

2 – Isolamento do eixo do rebolo; 3 – Rebolo condutor de eletricidade; 4 – Peça a ser retificada;

5 – Bocal de suprimento de eletrólito;

6 – Reservatório de eletrólito; 7 – Cuba eletrolítica; 8 – Filtro tipo prensa;

9 – Bomba centrífuga; 10 – Medidor de vazão.

Figura 2. Esquema simplificado do processo de retificação eletroquímica (BENEDICT, 1987).

A remoção do material ocorre a partir da combinação da ação eletroquímica e da ação mecânica. As partículas abrasivas se espalham além da superfície condutiva do contato e isto cria uma pequena distância entre o rebolo e a peça. A ação eletrolítica começa quando a distância é preenchida com um eletrólito e o rebolo é carregado.

De acordo com Benedict (1987), aproximadamente 90% da remoção de material ocorre por ação eletroquímica e 10% por ação mecânica de abrasão. Isto explica o fato da vida do rebolo ser cerca de dez vezes maior que a vida de um rebolo de uma retificadora convencional, quando se retifica materiais com dureza superior a 60 HRc.

Outro fato que explica a longa vida do rebolo é a redução do arco de contato mecânico do rebolo com a peça se comparado com o arco de contato de um rebolo convencional. A Figura 3 mostra a comparação do arco de contato do rebolo com a peça na retificação convencional e eletroquímica respectivamente.

Figura 3. Comparação do arco de contato do rebolo com a peça na retificação convencional e eletroquímica (BENEDICT, 1987).

2.1 - Fases da remoção do material

TRM = TRMe + TRMm (5)

onde:

TRM = Taxa de remoção de material total.

TRMe = Taxa de remoção de material por ação eletrolítica

TRMm = Taxa de remoção de material por ação abrasiva.

Conforme a Figura 4, na retificação eletroquímica a remoção do material ocorre em três fases, sendo duas fases eletroquímicas e uma fase mecânica (BENEDICT, 1987).

Figura 4. Três fases da remoção do material na retificação eletroquímica.

A fase 1 (cuja ação ocorre no setor α) é inteiramente eletroquímica, localizando-se dentro da zona da aresta principal do rebolo, onde óxidos são formados na superfície da peça e arrastados pela ação do eletrólito.

A remoção de material na fase 2 (corresponde ao setor β) é mecânica e começa no ponto onde os abrasivos estão em contato direto com a peça de trabalho. E isto aprisiona o eletrólito entre os grãos abrasivos salientes, formando, assim, minúsculas pilhas eletrolíticas. Aumentando-se a ação da pressão do eletrólito para suprimir a formação de bolhas de gás na abertura peça-rebolo, pode-se aumentar a taxa de remoção do material.

A remoção de material na fase 3 (ângulo γ) é novamente eletroquímica, devido ao fato de existir uma pequena distância na saída da peça em contato com o rebolo onde continua a existir a passagem de corrente elétrica. Esta fase remove muito pouco material, mas tende a remover eletroquimicamente qualquer risco ou rebarbas que eventualmente possam ter sido formados na superfície da peça.

3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

As retificadoras convencionais podem ser transformadas em retificadoras eletroquímicas, desde que sejam feitas algumas modificações, substituições ou acréscimos de certos componentes (BENEDICT, 1987). Para viabilização da retificadora eletroquímica, alguns componentes foram projetados e executados e outros simplesmente incorporados à retificadora. Na execução deste trabalho foram retirados da retificadora cilíndrica universal a contra-ponta e o dispositivo de retificação interna. Além disso, foi dado um giro de 90° no cabeçote porta-peça para executar a operação. A Figura 5 mostra o esquema simplificado para a operação. Este tipo de operação foi escolhido prevendo-se o desenvolvimento da retificadora eletroquímica e para criar condições de se retificar a barra redonda de aço rápido ABNT M2.

1 – Mesa; 2 – Cabeçote porta-peça; 3 – Mandril; 4 – Peça;

5 - Cabeçote porta-rebolo; 6 – Rebolo.

3.1. Incorporação e desenvolvimento de componentes eletroquímicos

Foi incorporada à pesquisa: uma fonte de potência tem a seguinte especificação: Entrada: 220 volts, 167 A, 3 fases e freqüência de 60 Hz; Saída: 0 a 25 volts, 0 a 2000 A com corrente pulsada. Uma fonte de potência em equipamentos de usinagem eletroquímica, que é a mesma usada na retificação eletroquímica, deve apresentar a seguintes características: ser versátil, ou seja, ser capaz de trabalhar tanto em corrente continua quanto em corrente pulsada, ter alto fator de potência e também deve ter alta velocidade de resposta dos sinais de controle e um efetivo sistema de proteção contra curto-circuito (MALAQUIAS. 1996).

Outro componente importante incorporado à retificadora foi o circuito do eletrólito, que tem três funções básicas: agir como condutor para facilitar a passagem de corrente elétrica entre a peça e ferramenta (neste caso é o rebolo), remover os detritos formados devidos as reações químicas que ocorrem durante o processo na região de trabalho e resfriar a região de usinagem. O circuito eletrolítico é um dos principais componentes da máquina, pois este deve garantir que o eletrólito permaneça com suas propriedades (temperatura, concentração e pH) praticamente constantes na região de trabalho (SWAIN, 2010).

O princípio de operação do circuito (Figura 6) pode ser explicado da seguinte maneira: acionando-se a bomba 1 o eletrólito é conduzido até a cuba onde ocorrem as reações químicas. Neste instante a bomba 2 também já esta ligada e faz o vácuo na descarga para conduzir o eletrólito até o decantador. Então a bomba 3 conduz o eletrólito até o filtro tipo prensa, que faz a limpeza do mesmo e finalmente o conduz para o reservatório novamente. Como o circuito é fechado e as operações se repetem sucessivamente.

Figura 6. Esquema do circuito eletrolítico incorporado à retificadora eletroquímica (CRUZ & MALAQUIAS, 1999). A Figura 7 mostra a vista principal do circuito eletrolítico. Onde é mostrado o decantador, que tem a função de separar as partículas mais pesadas dos resíduos formados durante a retificação eletroquímica.

Figura 7. Vista geral do circuito eletrolítico (CRUZ & MALAQUIAS, 1999).

A cuba eletrolítica é o local onde ocorre a usinagem. O ambiente dentro dela é extremamente corrosivo, pois o eletrólito é uma solução de água e sal. Neste trabalho, a cuba foi fabricada de chapas de acrílico transparente de 6 mm de espessura e tem um volume de 25 litros

Durante o desenvolvimento da retificadora eletroquímica foi preciso preocupar-se com a corrosão dos componentes da máquina, pois neste trabalho utilizou-se uma máquina convencional sem proteção corrosiva. Desta forma, a cuba eletrolítica foi projetada para ser ocupada pelo rebolo condutor e por todo volume de eletrólito necessário para a retificação. A Figura 8 mostra a cuba eletrolítica criada para utilização na retificação eletroquímica.

Figura 8. Vista geral da cuba eletrolítica utilizada na retificadora eletroquímica.

A cuba foi montada no cabeçote porta-rebolo de modo que a mesma acompanhava o movimento de avanço do rebolo, ou seja, para viabilização do projeto optou-se por uma cuba solidária ao rebolo. Então, o eletrólito entrava por cima da cuba na direção da zona de retificação entre a peça e o rebolo e saía pelo fundo da mesma, através de uma válvula de descarga, retornando ao circuito sem entrar em contato com a estrutura da retificadora.

Como a retificadora eletroquímica trabalha com um rebolo condutor de eletricidade, cujo material abrasivo aqui é nitreto de boro cúbico (CBN) de aglomerante metálico. Neste trabalho, a energização do eixo do rebolo, que funciona como catado, foi feita através de escovas coletoras feitas de cobre. A opção por escovas de cobre levou em consideração as características da fonte de potência disponível no Laboratório de Usinagem Não Tradicional, que também foi projetada para alta corrente e baixa tensão. A tensão foi conectada diretamente nestas escovas de cobre para energizar o rebolo condutor.

Para ligar as escovas ao eixo do rebolo condutor de eletricidade foi usado um porta-escovas do motor de partida de motores de combustão interna a diesel, com capacidade de 150 A em regime contínuo ou até 1600 A para corrente de pico. Tal intensidade de corrente seria superior àquela a ser usada nos testes com retificadora eletroquímica. A Figura 9 mostra o porta-escovas usado na conexão elétrica do eixo do rebolo.

Figura 9. Fixação do porta-escovas na parte externa da cuba eletrolítica

Após a montagem das escovas no porta-escovas, foram cortadas 4 chapas de cobre (espessura 1.5 mm, largura 20 mm e comprimento 140 mm) que foram dobradas, furadas e montadas no porta-escovas, visando a conexão com polo negativo (catodo) oriundo da fonte de potência.

Figura 10. Flange de cobre montado no rebolo e usado no contato com as escovas.

A pressão das escovas no flange montado no eixo do rebolo foi feita através de molas helicoidais. Tomou-se o cuidado de se fazer o diâmetro do flange de contato com as escovas com medidas semelhantes àquelas contidas no eixo do motor de partida de motores a diesel, com o objetivo de se evitar pressão exagerada nas molas que empurravam as escovas.

Um dos problemas existentes na retificação eletroquímica se refere ao isolamento elétrico. O isolamento da peça (polo positivo) e do rebolo (polo negativo) foi feito de material plástico (nylon). Para a peça foi projetado um suporte com diâmetro e comprimento suficientes para encaixe da amostra, tomando-se o cuidado de deixar-se um comprimento suficiente para a retificação. No isolamento do eixo do rebolo foi utilizada uma bucha cônica montada com ajuste por interferência no eixo do rebolo. A análise do isolamento elétrico foi feita com um multímetro, onde se verificou que não houve passagem de corrente entre os componentes isolados eletricamente.

Na ligação da fonte de potência à retificadora eletroquímica foi utilizado um cabo elétrico especificado para soldagem a arco elétrico, cuja secção transversal era 100 mm2_{. De acordo com Marques (1991), este cabo está} dimensionado para transmitir uma corrente de aproximadamente 500 A, quando se tem corrente continua ou pulsada. A fonte de potência disponível no laboratório de usinagem não tradicional trabalhava com 4 cabos, contudo, em função da corrente exigida neste trabalho, foi suficiente a ligação de um cabo para o anodo (positivo) e outro para o catodo (negativo).

Finalmente, ainda visando a criação da retificadora eletroquímica, foi solicitado um rebolo à Winter do Brasil Ltda., de acordo com as características exigidas na montagem da máquina existente. O rebolo cedido pela referida empresa foi de nitreto de boro cúbico (CBN), com ligante metálico, cuja especificação é CBN 150 N ( ) M. De acordo com a NBR 6166 da ABNT (1995), CBN (abrasivo de nitreto de boro cúbico), 150 (granulação fina), N (dureza média), ( ) significa que este rebolo não tem estrutura definida de acordo com referida norma e M (aglomerante ou ligante metálico).

Após a criação e incorporação de componentes, foi possível concluir o desenvolvimento da retificadora eletroquímica a partir de uma retificadora cilíndrica universal, cujas principais diferenças visuais podem ser observadas nas Figuras 11 e 12 (antes e depois da transformação, respectivamente).

Figura 12. Vista principal e final da retificadora eletroquímica desenvolvida a partir de uma retificadora cilíndrica universal (SILVA NETO, 1999)

4. RESULTADOS E ANÁLISES DOS ENSAIOS COM A RETIFICADORA ELETROQUÍMICA

A operação da retificadora eletroquímica desenvolvida é mostrada na Figura 13, onde tal operação foi executada com a peça já montada no cabeçote porta-peça. Aproximava-se dela o rebolo através do movimento de avanço rápido do cabeçote porta-rebolo. Neste ponto, desligava-se o avanço automático do rebolo, deixando uma distância de aproximadamente 1 mm para ajustar a operação. A seguir, liga-se o eletrólito e a fonte de potência. Acionava-se o avanço automático do rebolo. No momento em que o multímetro M começava a registrar corrente elétrica fornecida pela fonte de potência através do shunt, começava-se a cronometrar o tempo. Após 5 voltas completas do anel graduado do avanço automático do cabeçote porta-rebolo (que corresponde a 5 mm de comprimento de retificação), desliga-se a fonte de potência e a alimentação do eletrólito, recuava-se o rebolo. Retirava-se, então a peça para limpeza e proteção em banho de óleo para minimizar os possíveis efeitos da corrosão causada pelo eletrólito.

Figura 13. Esquema simplificado da retificadora eletroquímica para execução da operação de retificação O rebolo usado nesta operação foi o nitreto de boro cúbico (CBN) de aglomerante e metálico, com rotação de 1850 rpm, diâmetro igual a 250 mm, largura igual a 10 mm e velocidade periférica de 25 m/s. Os principais parâmetros de usinagem podem ser observados resumidamente na Tabela 2.

Tabela 2. Parâmetros de corte da retificação eletroquímica

Parâmetros Valores

Tipo de operação Retificação plana tangencial de mergulho com a mesa parada Velocidade de avanço do rebolo Vf

(mm/min) 0,5 e 1,00

Rotação do rebolo (rpm) 1850 Diâmetro externo do rebolo (mm) 250 Velocidade periférica do rebolo (m/s) 25 Material do rebolo: nitreto de boro cúbico

(CBN) Especificação: CBN 150 N ( ) M

Peça a ser usinada Barra φ 8x75 mm (63 a 64 HRc) Material da peça Aço rápido ABNT M2 -superkobalt 12%

Composição (elemento de liga-%) Co-12;Cr-4,25;Mo-5;W-6,2;V-1,9;C-0,9 e Fe-69,75 Área da superfície em contato (cm2_{) 0,5}

Eletrólito Solução aquosa de NaNO3

Concentração do eletrólito 300 g por litro de água Vazão do eletrólito (litros por hora) 400 e 600

Tensão da fonte 8 e 12 V

As amostras usinadas por retificação eletroquímica apresentaram uma camada escura devido à ação corrosiva do eletrólito. Após cada operação esta camada era retirada e as peças eram imediatamente limpas e colocadas em banho de óleo com a finalidade de minimizarem-se os efeitos da ação corrosiva e prolongada do eletrólito.

Para avaliação visual das superfícies geradas durante a retificação convencional e eletroquímica foram escolhidas aleatoriamente duas amostras, uma de cada processo, com o objetivo de se comparar o aspecto geral da superfície gerada em cada amostra retificada.

Na operação de retificação convencional, conforme a Figura 14, houve grande formação de rebarbas nas barras de aço rápido, pois o rebolo (com Al2O3) não conseguiu retirar todo o material, onde notou-se que grande parte deste material foi somente deslocado de um ponto para outro em função da compressão do rebolo sobre a peça, que provocou um aumento do diâmetro da peça na zona de retificação. A Figura 15 mostra a superfície perpendicular do aço rápido atacada pelo rebolo convencional, evidenciando também o efeito da queima da peça.

Figura 14. Grande formação de rebarbas

Figura 15. Efeito da queima da peça

Contudo, as peças usinadas com retificação eletroquímica, Figura 16, apresentam acabamento superficial, aparentemente, melhor, pois não houve aumento do diâmetro da barra nem formação acentuada de rebarbas.

Figura 16. Peças usinadas com retificação eletroquímica

valores da rugosidade ser expressiva, no caso da retificação com Al2O3, se fossem consideradas as rebarbas, esta diferença poderia ser bem maior, pois não foi possível posicionar o apalpador do rugosímetro portátil (Surftest 211) nos pontos onde estas rebarbas estavam concentradas.

5. CONCLUSÕES

Como a retificação eletroquímica é a combinação da retificação convencional com a usinagem eletroquímica, o metal é dissolvido eletroliticamente e menos sujeito a formação de rebarbas. Além disso, como o arco de contato mecânico do rebolo com a peça é reduzido, reduzem-se a temperatura e a pressa na interface rebolo-peça.

A meta principal do trabalho, que era o desenvolvimento de uma retificadora eletroquímica a partir de uma retificadora cilíndrica universal foi atingida, pois em função das características da superfície geradas preponderou a ação eletroquímica sobre a ação mecânica de abrasão.

6. AGRADECIMENTOS

O autor agradece à Diretoria do CEFET-MG pela oportunidade de participar do COBEF 2011. À Winter do Brasil pelo valoroso patrocínio do rebolo metálico de nitreto de boro cúbico (CBN).

7. REFERÊNCIAS

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 1995, “Ferramentas abrasivas”, NBR 6166, Rio de Janeiro, Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), 2002, “Especificações geométricas do produto (GPS) -

Rugosidade: Método do perfil - Termos, definições e parâmetros da rugosidade NBR ISO 4287:2002” - Rio de Janeiro, 18p.

Benedict, G. F., 1987. “Nontraditional Manufacturing Processes, Electrochemical Grinding”, New York, Marcel Dekker, PP-153-164.

Boothroyd, G., Knight, 1989, W . A., “Fundamentals of Machining and Machine Tools”, Nonconventional Machining Processes, Chapter 14, Second edition, Marcel Dekker, INC., New York, pp -467-469.

Cruz, C., Malaquias, E.S., 1999, “Pesquisa em Usinagem Eletroquímica na UFU”, Revista Ciência e Tecnologia, Uberlândia.

Everite Machine Products. 2010, “Electrochemical grinding technology”. Disponível em: http://www.everite.com/63/what-is-electrochemical-grinding.htm. Acesso em: 03 nov. 2010.

Hardisty, A . R., Milehan, H. S., 1993, “A Finite Element Simulation of the Electrochemical Machining Process”, Annals of the CIRP, Volume 42, England, pp 201.

Malaquias, E. S., 1996, “Contribuição Para o Desenvolvimento de um Protótipo de Equipamento de Usinagem Eletroquímica”, Dissertação de Mestrado, UFU, Uberlândia, 79p.

Marques, P. V., 1991, “Tecnologia da Soldagem”, UFMG, ESAB S.A, pp-52, Belo Horizonte. McGeough, J . A., 1988, “Advanced Machining Processes”, London, Chapman and Hall,.

Silva Neto, J. C. 1999, “Transformação de uma retificadora cilíndrica universal em retificadora eletroquímica”. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Uberlândia, Minas Gerais.

Swain, A. K. 2010, “Preparation of Coated Microtools for Electrochemical Machining Applications”, Thesis, University of Nebraska – Lincoln.USA.

Abstract

ELECTROCHEMICAL GRINDING: A STUDY OF CASE

The electrochemical grinding (ECG) is the combination of conventional grinding with the electrochemical machining. The equipment is used similarly to conventional grinding, except that the wheel is electrically conductive and is connected to the negative (cathode) of a power supply. The workpiece to be rectified should also be conductive which is connected to the positive (anode) of the power supply. The removal of material occurs from the combination of abrasive action with electrolytic action through a flow of electrolyte (usually sodium nitrate or sodium chloride). Electrochemical grinding is widely used in machining of hard materials that can cause high wear to the grinding wheel and damage the workpiece surface and the generation of high temperatures on piece-tool interface. The main objective of this paper is a study of case on development of a hybrid process of non-traditional machining using a conventional grinder to create an electrochemical grinding prototype. As the electrochemical grinding is a process hybrid was possible to compare the results of both processes and electrochemical grinding proved adequate for machining of high speed steel. The methodology for carrying out the work began with the creation of the prototype from a conventional grinding machine, testing equipment, testing of electrochemical grinding and analysis of results.