Usinage par électroérosion – fonctionnement, avantages, utilisations avec PDF

Aujourd'hui au poste Mécanique nous verrons Qu'est-ce que l'électroérosion ? sa construction, son fonctionnement, ses applications, ses avantages et ses limites.

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Qu'est-ce que l'usinage par décharge électrique ?

L'usinage par décharge électrique est également connu sous le nom d'EDM, qui est un type de processus d'usinage non traditionnel. L'EDM utilise une étincelle électrique pour retirer une petite quantité de matériau de la pièce, ce qui entraîne l'usinage de la pièce.
L'EDM est utilisé pour l'usinage de matériaux très durs qui n'auraient pas été possibles avec des procédés d'usinage traditionnels comme les tours, les fraiseuses, etc. Il est également connu sous le nom d'électroérosion ou usinage par étincelle .

Principe de l'électroérosion

L'usinage par décharge électrique fonctionne sur le principe de l'érosion de la pièce due à la décharge par étincelle entre l'outil et la pièce.
2 électrodes à savoir l'anode (borne +ve) et la cathode (borne -ve) sont utilisées pour produire une étincelle électrique lorsqu'elles sont suffisamment rapprochées. Une tension d'environ 20 000 à 100 000 volts est appliquée.
Lorsque les deux électrodes sont rapprochées, c'est-à-dire d'environ 0,05 mm à 0,005 mm, une étincelle intense est produite, ce qui génère beaucoup de chaleur.
Lorsque les deux électrodes sont constituées du même matériau, l'anode s'érode plus rapidement, ainsi la pièce est reliée à l'anode.
L'outil est constitué de la forme de l'empreinte à produire sur la pièce. L'anode et la cathode sont toutes deux immergées dans un fluide diélectrique pour un travail efficace.

Construction d'usinage par décharge électrique

Frank50 s, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

1. Générateur d'impulsions CC
2. Pièce
3. Appareil
4. Fluide diélectrique
5. Pompe
6. Filtrer
7. Porte-outil
8. Étincelle
9. Outil

Les principaux composants de l'usinage par décharge électrique sont :

Générateur d'impulsions CC

La fonction du générateur d'impulsions CC est de convertir l'alimentation CA en une alimentation CC haute tension capable de produire l'étincelle.

Pièce

Le matériau sur lequel l'usinage doit être effectué est la pièce à usiner. La pièce est connectée à la borne positive du générateur d'impulsions DC.

Luminaire

Le dispositif est utilisé pour maintenir la pièce en place. La fixation peut être une table magnétique, un mandrin ou un étau.

Fluide diélectrique

Le fluide diélectrique agit comme un isolant jusqu'à ce que la tension de claquage soit atteinte et agit comme un conducteur une fois que la tension de claquage est atteinte. Le fluide diélectrique emporte le métal en fusion et nettoie l'éclateur. Il agit également comme un liquide de refroidissement en refroidissant l'outil et la surface usinée.
L'eau distillée, l'huile de paraffine, l'huile de silicone, etc. sont les types de liquides utilisés comme fluide diélectrique.

Pompe de circulation

La pompe de circulation est utilisée pour faire circuler le fluide diélectrique dans tout le système.

Filtrer

Le filtre est utilisé pour filtrer les petites particules métalliques ou autres particules étrangères qui entrent dans le fluide diélectrique pendant la circulation.

Porte-outil

Le porte-outil sert à tenir fermement l'outil. Il abrite également le mécanisme du servomoteur qui est utilisé pour fournir l'alimentation et maintenir un écart constant entre l'outil et la pièce.

Outil

L'outil est réalisé à la forme de l'empreinte à réaliser sur la pièce. L'outil est connecté à la borne négative du générateur d'impulsions CC pour devenir une cathode. L'outil est un bon conducteur d'électricité avec un point de fusion élevé.

NezzerX sur Wikipedia anglais, domaine public, via Wikimedia Commons

Travail de l'électroérosion

• L'outil et la pièce sont tous deux immergés dans le fluide diélectrique et séparés par un petit espace intermédiaire appelé éclateur.
• Lorsque l'alimentation est activée, des milliers d'étincelles sont produites. Cependant, la durée de chaque étincelle est très courte.
• Les étincelles provoquent l'ionisation du fluide diélectrique à proximité, grâce à quoi le fluide diélectrique agit comme un conducteur.
• L'étincelle provoque une génération de chaleur intense à cause de laquelle le matériau de la pièce est fondu.
• Ce matériau fondu est emporté par le flux de fluide diélectrique, refroidissant ainsi la pièce et l'outil.
• Le fluide diélectrique est ensuite filtré puis recirculé.
• Lorsque le matériau est retiré, le servomoteur fournit une alimentation appropriée pour maintenir constamment l'éclateur.
• C'est ainsi que le matériau est usiné à l'aide du processus d'usinage par décharge électrique.

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Avantages de l'usinage par décharge électrique

Les avantages de l'usinage par décharge électrique sont les suivants :

• L'EDM peut être utilisé pour usiner tout type de matériau.
• Des formes complexes difficiles à produire à l'aide de processus d'usinage conventionnels peuvent être produites à l'aide de l'EDM.
• L'usinage avec des tolérances très serrées est possible.
• Une bonne finition de surface est obtenue.
• Comme il n'y a pas de contact entre l'outil et la pièce, les contraintes mécaniques ne sont pas développées.

Qw5646, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Limites de l'électroérosion

Voici les limites de l'usinage par décharge électrique :

• Consommation d'énergie élevée.
• Le taux d'enlèvement de matière est moindre.
• Les angles vifs ne peuvent pas être produits.
• L'EDM ne peut être utilisé que pour les matériaux électriquement conducteurs.
• Il y a une formation de surcoupe.
• Des trous coniques sont produits.

Applications de l'usinage par décharge électrique

Voici les applications de l'usinage par décharge électrique :

• Il peut être utilisé pour produire de très petits trous.
• En utilisant une broche rotative, des filets peuvent être produits.
• Il est également utilisé pour la fabrication d'engrenages.
• Il est également utilisé dans l'industrie aérospatiale pour l'usinage.
• L'EDM est également utilisé pour la fabrication de matrices d'extrusion, d'outils d'estampage, etc.

Nous vous recommandons de regarder cette vidéo animée (non sponsorisée) :

C'est un aperçu de l'usinage par décharge électrique. Si vous aimez cet article ou si vous avez des suggestions, faites-le nous savoir dans les commentaires, nous aimerions avoir de vos nouvelles.

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