Comment fonctionne l'électroérosion à fil ? Le processus et les avantages

L'EDM, ou usinage par décharge électrique, est un moyen innovant de fabriquer des pièces usinées complexes à partir de métaux durs selon les spécifications exactes du concepteur. Wire EDM est un service de production CNC ou un processus de fabrication qui surpasse les méthodes d'usinage traditionnelles dans sa capacité à reproduire des contours et des cavités complexes dans de l'acier pré-trempé ou d'autres alliages métalliques.

Votre invention ou votre concept nécessite-t-il des pièces personnalisées pour les prototypes ou votre entreprise devrait-elle externaliser les services d'électroérosion à fil pour les cycles de production ? Examinons les détails du processus EDM, ses avantages pour les innovateurs et les entreprises, et la rentabilité de l'achat d'équipement ou de la sous-traitance de ces services à une entreprise spécialisée dans les techniques d'usinage non traditionnelles.

Qu'est-ce que l'électroérosion à fil ?

Alors que les machines de découpe à fil existent depuis les années 1960, l'utilisation de cette technologie avec des traceurs CNC (Computer Numerical Controlled) a porté les capacités d'usinage de l'électroérosion à fil à des niveaux de précision incroyables. L'utilisation d'une machine CNC pour l'usinage des métaux permet de fabriquer des conceptions pour un seul prototype, pour de petites séries de R&D ou pour une production à grande échelle.

Présentation simplifiée du processus : ¹

• Une machine d'électroérosion à fil utilise un mince morceau de fil chargé électriquement comme lame de scie pour couper tout métal conducteur d'électricité.
• Le fil EDM est minuscule (mesurant seulement 0,010 pouce à 0,012 pouce) et peut être en laiton ou en d'autres matériaux pour des applications spécifiques.
• Le fil de coupe est tendu entre deux bobines, qui déplacent constamment de nouvelles longueurs de fil en place.
• La pièce et la tête de coupe sont immergées dans de l'eau déminéralisée pour refroidissement avec une action de rinçage pour éliminer les déchets.
• À l'aide d'une machine CNC pour guider le motif de coupe, le fil hautement chargé est amené très près du métal, provoquant une décharge d'électricité vers la pièce.
• Les décharges se produisent jusqu'à 250 000 fois par seconde, avec des capteurs automatiques gérant la vitesse de coupe et remplaçant automatiquement le fil cassé si nécessaire.
• Ces décharges électriques rapides dissolvent le métal à enlever, sans laisser de bavures ni de marques de coupe, et avec des résultats parfaits et précis.

Applications d'électroérosion à fil

L'électroérosion à fil est le plus souvent utilisée pour la fabrication de moules et de matrices, de pièces métalliques et d'outils. De nombreux secteurs et petits entrepreneurs créent de nouvelles utilisations pour le processus, notamment : ²

• Matrices d'extrusion et poinçons de découpe
• Prototypes et versions de preuve de concept
• Pièces automobiles et reproductions fidèles
• Pièces et composants industriels aérospatiaux
• Électronique et dispositifs médicaux implantables
• Créer des matrices à utiliser pour la joaillerie, l'horlogerie, l'estampage de pièces de monnaie ou des ébauches de départ pour la gravure à la main
• Former des matériaux en acier trempé sans les ramollir, éliminant ainsi le besoin d'étapes de re-durcissement pendant la production
• Usinage de matériaux spécifiques à une application extrêmement durs ou tendres, tels que la céramique, le titane, le diamant polycristallin, l'Hastelloy, le Kovar, le carbure de tungstène et l'Inconel
• Création de toute pièce spécialisée de haute qualité qui doit être exempte de bavures et d'imperfections, tout en étant fabriquée selon des spécifications précises à partir de matériaux difficiles à usiner

Quels sont les avantages des services ou équipements d'électroérosion à fil ?

Avoir accès à un service de production CNC professionnel avec des capacités d'électroérosion par fil offrira à votre projet ou à votre entreprise la même qualité et le même niveau de détail que ceux requis pour les dispositifs médicaux et les pièces d'avion. Tant que le matériau que vous souhaitez remodeler est conducteur, il peut être usiné dans presque toutes les formes.

Même si vous n'êtes pas sûr de la conception exacte, avec une idée claire de ce que la pièce ou la machine doit faire, vous pouvez travailler avec les ingénieurs de la machine pour créer la bonne conception et la transférer sur l'ordinateur EDM à fil. Certaines des raisons pour lesquelles les entreprises travaillent avec des sous-traitants ou même achètent du matériel EDM sont :

• Coupe de petits rayons à l'intérieur des coins, des nervures profondes et des fentes étroites pour créer des motifs complexes
• La possibilité de couper des matériaux extrêmement fins sans se plier ni se déformer
• Détection intégrée et contrôle automatique intelligent, ce qui améliore la facilité d'utilisation
• Élimination de la force mécanique dans le processus de coupe pour créer des contours fragiles
• Percer des formes profondes et irrégulières que les outils de coupe normaux ne pourraient pas atteindre
• Produire une pièce avec des finitions fines ou spécialisées, supérieures aux méthodes traditionnelles
• Éviter les effets déformants de la chaleur lors du processus de coupe, en particulier pour les matériaux durcis
• Tirer parti de la flexibilité des techniques de fabrication CNC dans la production automatisée

Devez-vous utiliser l'électroérosion à fil pour votre prototype, processus ou production ?

Il y a quelques questions à se poser avant de choisir la bonne méthode d'usinage pour votre projet. Les machines d'électroérosion à fil représentent un investissement considérable et nécessitent un personnel formé pour programmer et exploiter. Ces considérations doivent être mises en balance avec les coûts inférieurs de l'utilisation d'un service de production CNC ou d'une méthode moins précise de découpe du métal.

Voici quelques raisons de choisir les techniques d'électroérosion à fil :

• Création d'une seule pièce de haute qualité pour les inventions, les prototypes et les modèles de preuve de concept
• Devoir travailler avec une grande variété de matériaux durs et d'alliages d'épaisseurs variables
• Exiger une finition de très haute qualité et réduire le post-traitement des pièces
• Dupliquer, répliquer ou restaurer une pièce rare ou introuvable pour des reproductions automobiles ou historiques
• Produire une pièce de précision complexe et très détaillée qui peut être répétée et dupliquée exactement lors du cycle de production suivant
• Éviter les écarts de pièces entre les différents lots de production et les fabricants lorsque l'ajustement et l'apparence exacts des pièces sont essentiels pour le produit final
• Réduire les déchets de coupe dans les matériaux coûteux tels que l'or, l'argent ou les alliages coûteux
• Produire des trous fins et coniques, des fentes extrêmement étroites ou des formes tridimensionnelles nécessaires pour un ajustement parfait aux pièces existantes
• Utilisation de l'usinage contrôlé par ordinateur pour automatiser les processus complexes de découpe et de fabrication de pièces
• Satisfaire des tolérances et des restrictions de matériaux extrêmement strictes dans le cadre d'applications aérospatiales ou médicales
• Travailler avec des pièces extrêmement petites ou des matériaux fragiles qui ne peuvent pas tolérer la pression ou le stress de coupe

Choisir un service d'usinage de production CNC

Saisir ces avantages pour votre entreprise ou votre entreprise conceptuelle ne doit pas dépasser votre budget. Même si votre équipe ne dispose pas d'experts en programmation CNC et en usinage EDM, il existe des services professionnels de machines CNC qui peuvent faire de votre conception une réalité.

De nombreux concepteurs travaillent directement avec les ingénieurs et les techniciens de Laszeray Technology pour concevoir la pièce prototype parfaite et la mettre en production avec un accès économique à nos équipements de pointe. Laszeray dispose des dernières avancées en matière d'usinage CNC pour réaliser toutes les phases de production, notamment :

• Tours à commande numérique, élévateurs à grue, fraiseuses, défonceuses et meuleuses
• Centres de fraisage à grande vitesse 4 et 5 axes Haas
• Tournage CNC Haas
• Machines d'électroérosion à fil Mitsubishi de grande capacité

Avec la capacité de gérer la fabrication à grand volume, nous nous concentrons également sur les séries et les prototypes à faible volume, en travaillant directement avec les petites entreprises et les entrepreneurs pour concrétiser leurs idées. Vous n'avez pas besoin de comprendre toutes les complexités de l'usinage CNC ou de la technologie d'électroérosion à fil pour créer la pièce parfaite pour votre projet. Notre expertise est un avantage supplémentaire dont vous pouvez tirer parti pour atteindre vos objectifs commerciaux.

Nous offrons un service rapide sur les prototypes, vous n'avez donc pas à attendre des semaines ou des mois pour avoir accès aux machines ou commander des pièces auprès de sources éloignées et peu fiables. Lorsque la qualité et la précision comptent le plus, contactez-nous pour remettre votre nouveau projet sur la table ou remettre en marche votre ligne de production. La technologie Laszeray peut être votre source de pièces de machines personnalisées et de ressources de conception, alors n'attendez pas un jour de plus pour faire tourner les roues.

Source :

1. https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-wire-edm/
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_discharge_machining