Qu'est-ce que l'usinage par électroérosion (EDM) ? Comment ça marche?

Depuis l'avènement des tours à commande numérique au XXe siècle, l'usinage traditionnel à l'aide d'outils de coupe a joué un rôle majeur dans la fabrication de différents composants utilisés dans un large éventail d'industries. Mais comme dans toute innovation (ou technologie), les méthodes d'usinage traditionnelles ont atteint leurs limites ces dernières années et sont remplacées par des technologies plus récentes comme l'usinage par électroérosion (EDM).

L'usinage par décharge électrique (également appelé usinage par étincelle ou érosion par étincelle) élimine le besoin de forces mécaniques (ou de contact avec l'outil) lors de l'enlèvement de matière d'une pièce. Au lieu de cela, un EDM utilise l'énergie thermique pour le processus d'enlèvement, créant les pièces souhaitées avec précision et précision.

Voulez-vous en savoir plus sur le fonctionnement des EDM, les différents types d'EDM et les avantages de l'EDM par rapport aux méthodes d'usinage traditionnelles ? Vous êtes au bon endroit !

Comment fonctionne l'usinage par électroérosion ?

Machine d'enfilage de fil d'usinage par décharge électrique (EDM).

Une machine à décharge électrique comporte généralement une électrode qui aide à désintégrer les matériaux conducteurs d'électricité comme le carbure ou l'acier trempé.

Contrairement à l'usinage conventionnel, où un outil de coupe est tourné contre une pièce, l'électrode EDM n'entre généralement pas en contact avec la pièce. Au lieu de cela, il est positionné de telle sorte qu'il existe un petit espace entre lui et la pièce.

Pour créer des coupes ou fabriquer des pièces, une étincelle électrique à haute fréquence est déchargée de l'électrode vers la pièce à usiner. Cette décharge électrique vaporise (ou fait fondre) la surface du métal, créant les coupes souhaitées.

Le mouvement de cette électrode autour de la pièce pour fabriquer des pièces est généralement contrôlé à l'aide de la technologie de commande numérique par ordinateur (CNC). Cependant, le bon fonctionnement de l'EDM va au-delà de la technologie CNC et de la décharge électrique; l'électrode et la pièce sont généralement immergées dans un fluide diélectrique, ce qui aide à contrôler les étincelles et à refroidir la pièce pendant l'usinage.

Quels sont les types de machines d'électroérosion ?

Les machines d'électroérosion sont de trois types :

1. Machine d'électroérosion à plomb
2. Machine d'électroérosion à fil
3. Machine de décharge électrique de trou

Usinage par électroérosion des plombs #1

L'EDM à enfonçage, également appelé EDM à bélier, est le type d'EDM le plus couramment utilisé aujourd'hui. Les électrodes utilisées dans l'EDM par enfonçage sont pré-usinées pour former une image inversée (ou miroir) de la pièce. Ainsi, lorsque vous appuyez cette électrode sur une pièce et que vous générez une étincelle électrique, cela crée une version négative de la forme d'origine.

Vois-le de cette façon. Supposons que vous souhaitiez fabriquer une cavité cuboïde sur une pièce à l'aide de l'électro-érosion par enfonçage. Ensuite, vous devez usiner l'électrode pour avoir une saillie cuboïde pour obtenir la forme souhaitée, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Usinage par électroérosion par platine d'une cavité cuboïde

L'EDM par enfonçage est idéal dans les applications avec des exigences de finition de surface strictes, en particulier lors de la coupe de matériaux exotiques ou résistants. Il vous permet de couper des matériaux sans vous soucier du polissage de la pièce après le processus d'usinage. Cependant, un inconvénient majeur de l'EDM par enfonçage est son taux d'enlèvement de matière plus lent par rapport aux autres types d'EDM.

Usinage par électroérosion à fil #2

L'électroérosion à fil, également appelée érosion par fil, comporte un fil fin (généralement en laiton ou en cuivre) qui sert d'électrode. Son fonctionnement est assez similaire à l'usinage CNC conventionnel puisque ce fil se déplace à travers la pièce, vaporisant les surfaces métalliques à proximité et créant des coupes pour former la géométrie souhaitée.

Exemple d'un "Wire EDM" par LaurensvanLieshout
Domaine public, via Wikimedia Commons

Cependant, contrairement à l'usinage conventionnel, le fil-électrode doit traverser complètement la pièce métallique avant de pouvoir créer des coupes à l'aide de ce processus de fabrication. Cela signifie simplement que l'électroérosion à fil crée des coupes 2D dans des pièces 3D.

L'électroérosion à fil est idéale si vous cherchez à couper avec précision de petits morceaux de matériaux. C'est également la méthode EDM incontournable pour la fabrication de prototypes en raison de son faible coût et de sa grande précision.

En savoir plus sur la différence entre exactitude et précision.

Usinage par décharge électrique de forage de trous # 3

Comme son nom l'indique, le procédé EDM de perçage de trous est utilisé pour percer des trous. Une machine d'électroérosion à trous comporte une électrode tubulaire dans laquelle circule un fluide diélectrique (tel que de l'eau déminéralisée), ce qui lui permet de percer des trous plus rapidement que les machines de forage conventionnelles.

Il est particulièrement utile pour usiner des trous extrêmement petits, éliminant ainsi le besoin d'ébavurage.

Exemple d'un "forage EDM" par Qw5646
Domaine public, via Wikimedia Commons

Choisir entre l'usinage CNC et l'usinage par électroérosion

Comme nous le disons toujours à nos clients, l'usinage CNC et l'EDM sont des technologies d'usinage avancées capables de créer à peu près n'importe quelle conception de produit.

Cependant, bien que vous puissiez créer n'importe quelle conception à l'aide de ces deux technologies, un mauvais choix peut entraîner des délais plus longs et de légères inexactitudes. L'EDM est particulièrement utile pour l'usinage de matériaux durs et conducteurs comme le titane et le tungstène. Vous devriez également opter pour l'EDM si vous vous inquiétez de la fragilité d'un matériau, car l'EDM élimine le besoin d'une force de coupe élevée pour enlever le matériau.

Gensun Precision Machining est l'un des principaux fournisseurs de services d'usinage CNC et d'électroérosion à travers l'Asie. Nous avons une équipe de machinistes et d'ingénieurs hautement expérimentés qui peuvent vous aider à déterminer la méthode idéale pour votre projet de fabrication.

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