Usinage par décharge électrique (EDM) : De Project Mercury à la fabrication aérospatiale moderne

La relation entre l'Usinage par Décharge Électrique (EDM) et l'industrie aérospatiale remonte à des décennies. Elle a commencé pendant Project Mercury (1958-1963), le programme spatial qui a envoyé un Américain dans l'espace. Cependant, au fil des ans, la confiance dans l'EDM a commencé à décliner pour certaines raisons. Aujourd'hui, l'EDM a été réintroduit comme un processus de fabrication viable. Cet article fournit les détails sur le déclin de l'EDM et sa réinvigoration.

Usinage EDM pour l'aérospatial – Au début

À la fin des années 50 et au début des années 60, Project Mercury était l'une des missions primaires sur lesquelles le gouvernement américain se concentrait. L'EDM a joué un rôle énorme dans le projet, car il était utilisé pour créer tout, des composants de la navette spatiale, au matériel aérospatial et aéronautique. Pendant cette période, les machines EDM étaient des conceptions manuelles de type Ram, qui comprenaient des électrodes en cuivre et des générateurs d'étincelles DC. À l'époque, les services d'usinage par décharge électrique étaient précis en termes d'opération, mais ils étaient lents et le processus était coûteux.

Lorsque les années 70 ont commencé, des machines EDM à commande numérique ont été introduites. Ces systèmes utilisaient des transistors à haute vitesse, des fils de cuivre et des électrodes en graphite. Bien que ces machines étaient certainement plus rapides que leurs prédécesseurs, elles avaient un immense inconvénient. Le processus EDM générait une grande quantité de chaleur, ce qui résultait en des micro-fissures. Cela conduisait à l'endommagement de la surface du composant. Les fissures conduisaient à la défaillance du composant.

Pour ces raisons, les fabricants ont dû soit réviser, soit développer de nouvelles spécifications pour le processus EDM. Cela entraînerait des dépenses plus élevées, plus de consommation de temps pendant la fabrication et un délai de livraison accru. Ces diverses raisons ont conduit à un déclin de l'usinage EDM pour l'aérospatial.

Le retour de l'EDM

Pendant les années 80 et 90, l'équipement EDM a été affiné pour éliminer une variété de problèmes. L'accent principal était mis sur l'ajustement automatique des brûlures, ainsi que sur des problèmes secondaires comme la surveillance de l'écart d'étincelle, la filtration du bruit et le contrôle de la génération d'étincelles.

Les différences en termes d'évolution du système étaient significatives. Dans les années 70, les couches ZAT (Zone Affectée Thermiquement) allaient de 0,004 à 0,010 pouce d'épaisseur. Les machines améliorées étaient capables de produire des couches inférieures à 0,0004 pouce. Les machines EDM étaient également capables de produire des composants avec des finitions de surface de 0,5 microns. Cela a résulté en des tolérances élevées et pratiquement aucun dommage pendant le processus de fabrication. Aujourd'hui, les fabricants qui fournissent des services d'usinage par décharge électrique se concentrent sur l'utilisation de machines qui peuvent terminer les missions plus rapidement tout en maintenant d'immenses niveaux de précision. Cela a conduit à l'émergence de machines qui peuvent couper avec des fils de diamètres extrêmement petits, ainsi que produire des profils précis et propres. Ces améliorations garantiront que les fabricants seront prêts à s'attaquer à des services d'usinage EDM complexes pour les applications aérospatiales.