5 avantages et applications des électroérosions à fil

Depuis plusieurs décennies, l'usinage par électroérosion (EDM) est la solution pour l'usinage de pièces complexes et de matériaux résistants aux méthodes d'usinage traditionnelles ou par nécessité de conception. Ce processus non conventionnel est l'une des méthodes de fabrication les plus efficaces et les plus rentables car il offre un niveau de précision extraordinaire et une précision inégalée. Il fonctionne sur des pièces électriquement conductrices, quelle que soit leur dureté. L'EDM permet aux fabricants de créer des formes complexes à partir de matériaux durs tels que le titane, l'acier inoxydable, les aciers, l'acier à outils et d'autres alliages durcis. Il existe trois types d'EDM :l'EDM de forage rapide (Hole Poppers), l'EDM par enfonçage (Sinkers) et l'EDM par fil (fils). Cependant, pour cet article, nous examinerons en profondeur Wire EDM.

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

Également connu sous le nom d'érosion par étincelle ou d'usinage par étincelle, le Wire EDM est un processus d'usinage dans lequel un fil monobrin chargé électriquement est constamment alimenté dans un fluide diélectrique (généralement de l'eau désionisée). La décharge résultante lorsqu'elle est présentée par la CNC à proximité de la pièce mise à la terre est utilisé pour couper un matériau conducteur. Le fil est rapproché de la pièce sur laquelle on travaille pour produire des étincelles électriques qui coupent, ou plutôt érodent, le métal. Ils sont rincés et généralement immergés dans de l'eau désionisée pour se débarrasser des particules, refroidir le fil de la rupture et contrôler les étincelles.

Comment fonctionne le processus d'électroérosion à fil

Cela commence par le mince morceau de fil électriquement chargé en laiton de tout autre matériau maintenu en position par le guide supérieur et inférieur. Une décharge électrique entre le fil et le matériau conducteur produit des étincelles, qui sont guidées avec précision pour couper à travers le matériau afin d'obtenir les coupes souhaitées. Lorsqu'une pièce est en cours de traitement, elle est immergée dans de l'eau déionisée pour refroidir et éliminer les débris produits.

Lorsque le fil est rapproché du métal conducteur, des décharges électriques rapides se produisent. Les décharges érodent le métal sur les zones ciblées, ne laissant aucune tache ni déformation. La CNC contrôle le chemin suivi par le fil, produisant un chemin profilé limité uniquement par la taille du fil lui-même (généralement 0,010" de diamètre).

Les cinq avantages de l'utilisation d'un fil EDM

• Permet la formation de pièces complexes

L'utilisation de décharges électriques focalisées avec précision permet de créer des formes et des motifs complexes ou complexes. Les machines d'électro-érosion à fil peuvent réaliser différentes formes, telles que des contours et des trous, même sur les matériaux les plus durs et les plus fragiles.

• Il n'a pas besoin de force mécanique.

Contrairement à une vaste gamme de processus de fabrication qui utilisent l'impact pour couper à travers les matériaux, Wire EDM exploite les décharges thermiques pour couper à travers les pièces. Cela signifie que le produit final ne sera pas déformé, déformé ou n'aura aucun effet secondaire de déformation causée par la force brute lors de l'enlèvement de matière.

• Rapport coût-efficacité

Lorsque vous utilisez Wire EDM, vous n'aurez pas à utiliser beaucoup d'énergie pour couper même les matériaux les plus rigides. De plus, vous réduisez le gaspillage de matériau puisque le processus ne supprime que les particules ciblées. Votre trait de coupe (largeur de coupe) est généralement inférieur à 0,015". De plus, vous n'avez pas besoin d'autres machines pour le post-traitement puisque la méthode offre des coupes précises et précises.

• Exactitude et précision

La meilleure partie de Wire EDM est que votre produit final n'aura pas besoin de passer par d'autres processus pour qu'il soit complet, comme le meulage, le rodage, etc. La méthode offre des niveaux élevés d'exactitude et de précision, en particulier sur les plus petites pièces.

• Haute tolérance

L'autre avantage de Wire EDM est le fait que vous pouvez atteindre une tolérance élevée quel que soit le matériau sur lequel vous travaillez. Vous pouvez facilement atteindre une tolérance de +/- 0,0005" avec certaines machines qui offrent des tolérances jusqu'à quelques microns.

Avantages et inconvénients des électroérosions à fil

Avantages

• Le processus permet aux machinistes de créer des formes et des motifs complexes, ce qui peut être assez difficile avec la plupart des méthodes d'usinage conventionnelles.
• Le fil EDM peut être utilisé à la fois sur des matériaux durs et relativement mous sans aucune déformation ni distorsion. C'est principalement parce qu'il n'y a pas de contact entre la machine EDM et le matériau sur lequel on travaille.
• La méthode conduit à la production de pièces avec des finitions fines et lisses par rapport aux autres techniques de fabrication.
• Les machines d'électroérosion à fil nécessitent des exigences de fixation minimales par rapport aux autres machines conventionnelles.
• La plupart des machines d'électroérosion à fil sont à enfilage automatique, ce qui signifie que si le fil se casse pendant le processus de coupe, l'opération peut progresser presque immédiatement sans aucun retard.

Inconvénients

• Bien que les machines Wire EDM soient relativement faciles à utiliser, elles peuvent nécessiter plus d'attention que d'autres machines conventionnelles. Leurs consommables peuvent être coûteux et les experts pour faire fonctionner les machines peuvent être rares.
• Bien que les machines d'électroérosion à fil puissent être intégrées avec des capacités CNC et de filetage automatique de fil (AWT) pour améliorer la vitesse de production, elles sont généralement très lentes par rapport aux autres méthodes conventionnelles.
• Cette méthode d'usinage ne peut être utilisée que sur des matériaux conducteurs.

Application courante des électroérosions à fil

Étant donné que Wire EDM est idéal pour créer de petits articles délicats, son application est largement répandue. Cependant, il est principalement utilisé dans :

• Poinçons de découpe et matrices d'extrusion.
• Pièces et composants automobiles et aérospatiaux
• Dispositifs médicaux implantables
• Prototypes de preuves de concept
• Perçage de petits trous sur des matériaux durs et tendres

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