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

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

L'usinage par décharge électrique (EDM) est un procédé d'usinage non traditionnel basé sur l'enlèvement de matière d'une pièce au moyen d'une série de décharges électriques répétées entre des outils, appelés électrodes, et la pièce usinée en présence d'un fluide diélectrique.

L'usinage par décharge électrique (EDM), également connu sous le nom d'usinage par étincelage, d'électroérosion, d'enfonçage, de gravure par fil ou d'érosion par fil, est un processus de fabrication de métal par lequel une forme souhaitée est obtenue à l'aide de décharges électriques (étincelles).

La matière est retirée de la pièce par une série de décharges de courant à répétition rapide entre deux électrodes, séparées par un liquide diélectrique et soumises à une tension électrique.

L'une des électrodes s'appelle l'électrode-outil, ou simplement l'outil ou l'électrode, tandis que l'autre s'appelle l'électrode-pièce ou la pièce à usiner. Le processus dépend du fait que l'outil et la pièce n'entrent pas en contact physique.

Lorsque la tension entre les deux électrodes est augmentée, l'intensité du champ électrique dans le volume entre les électrodes devient plus importante, provoquant un claquage diélectrique du liquide, et produit un arc électrique.

En conséquence, le matériau est retiré des électrodes. Une fois le courant arrêté (ou arrêté selon le type de générateur), le nouveau diélectrique liquide est véhiculé dans le volume inter-électrodes, permettant l'entraînement des particules solides (débris) et les propriétés isolantes du diélectrique restauré.

L'ajout de nouveau diélectrique liquide dans le volume inter-électrodes est communément appelé rinçage. Après un passage de courant, la tension entre les électrodes est rétablie à ce qu'elle était avant le claquage afin qu'un nouveau claquage diélectrique liquide puisse se produire pour répéter le cycle.

Fonctionnement de la machine EDM

L'usinage par décharge électrique (EDM) est un procédé d'enlèvement de métal contrôlé qui est utilisé pour enlever le métal au moyen d'une érosion par étincelle électrique. Dans ce processus, une étincelle électrique est utilisée comme outil de coupe pour couper (éroder) la pièce afin de produire la pièce finie à la forme souhaitée.

Le processus d'enlèvement de métal est effectué en appliquant une charge électrique pulsée (ON/OFF) de courant haute fréquence à travers l'électrode à la pièce. Cela enlève (érode) de très petits morceaux de métal de la pièce à usiner à une vitesse contrôlée.

Processus GED

L'érosion par étincelle EDM revient à avoir un court-circuit électrique qui brûle un petit trou dans un morceau de métal avec lequel il entre en contact. Avec le processus EDM, le matériau de la pièce et le matériau de l'électrode doivent être des conducteurs d'électricité.

Le processus GED peut être utilisé de deux manières différentes :

• Une électrode préformée ou formée (outil), généralement en graphite ou en cuivre, est façonnée à la forme de la cavité qu'elle doit reproduire. L'électrode formée est acheminée verticalement vers le bas et la forme inverse de l'électrode est érodée (brûlée) dans la pièce solide.
• Une électrode à fil vertical à déplacement continu, du diamètre d'une petite aiguille ou moins, est contrôlée par l'ordinateur pour suivre un chemin programmé pour éroder ou couper une fente étroite à travers la pièce pour produire la forme requise.

Types de machines EDM

1. EDM à fil ou "coupe-fromage"

La machine d'électroérosion à fil utilise une électrode à fil et un mouvement CNC pour produire la forme ou le contour souhaité. Cette technique élimine le matériau conducteur en utilisant l'électroérosion, qui est le principe fondamental du processus EDM.

Le fil se déplace d'une bobine à travers des guide-fils de précision contrôlés en mouvement par la CNC. Lavé avec du diélectrique (eau désionisée) pour refroidir le fil fin et éliminer les particules érodées, un fil EDM peut être considéré comme une scie à ruban très précise et précise.

2. Perceuse ou trou Popper EDM

Cette machine EDM est utilisée pour faire de petits trous dans une pièce métallique. La machine utilise un tube conducteur comme électrode et un flux continu de fluide dialectal à travers et autour de cette électrode pour éliminer les métaux vaporisés.

La capacité de la machine à percer des trous précis et précis, même sur des matériaux durs et exotiques, reste l'une des industries de fabrication de développement tournées vers l'avenir.

3. RAM ou Sinker EDM

Étant la plus ancienne forme d'usinage EDM, RAM EDM se compose d'une électrode de forme spéciale qui est plongée dans une pièce pour créer des coupes sophistiquées et des cavités de forme aveugle.

Comme son nom l'indique, dans les machines Sinker EDM, la pièce et les électrodes sont plongées dans le fluide diélectrique (huiles légères et à viscosité) et via le générateur alimenté approprié pour obtenir les résultats souhaités.

EDM est utilisé dans la fabrication

Avec sa capacité à créer des formes précises et uniques, l'EDM a été utilisé par de nombreuses industries dans leurs processus de fabrication. Voici les types d'applications les plus courants pour la GED.

• Fabrication de matrices : Les matrices sont des outils utilisés pour couper ou façonner des matériaux en un produit solide. L'EDM est utilisé pour créer ces matrices, malgré la taille ou la banalité de la forme nécessaire.
• Fabrication de moules : Les moules sont des récipients qui transforment un liquide ou une substance en la forme du récipient. La dimension et la profondeur d'un moule sont obtenues à l'aide de l'EDM.
• Perçage de petits trous : Sans EDM, percer de petits trous serait difficile. La capacité de l'EDM à créer de petites formes avec précision le rend idéal pour percer la taille exacte des trous nécessaires.
• Production de prototype : Le processus EDM est le plus largement utilisé par les industries de la fabrication de moules, d'outils et de matrices, mais devient une méthode courante de fabrication de prototypes et de pièces de production, en particulier dans les industries aérospatiale, automobile et électronique dans lesquelles les quantités de production sont relativement faibles. /li>

Avantages de la machine EDM

• Capacité à usiner des formes complexes qui seraient autrement difficiles à produire avec des outils de coupe conventionnels.
• Usinage de matériaux extrêmement durs avec des tolérances très étroites.
• De très petites pièces peuvent être usinées là où les outils de coupe conventionnels peuvent endommager la pièce à cause d'une pression excessive de l'outil de coupe.
• Il n'y a pas de contact direct entre l'outil et la pièce à usiner. Par conséquent, les sections délicates et les matériaux fragiles peuvent être usinés sans distorsion perceptible.
• Une bonne finition de surface peut être obtenue ; une très bonne surface peut être obtenue par des chemins de finition redondants.
• Des trous très fins peuvent être obtenus.
• Des trous coniques peuvent être produits.
• Contours internes de tuyaux ou de conteneurs et coins internes jusqu'à R .001″.

Inconvénients de la machine EDM

• Difficulté à trouver des machinistes experts.
• La lenteur de l'enlèvement de matière.
• Risque d'incendie potentiel associé à l'utilisation de diélectriques à base d'huile combustible.
• Le temps et les coûts supplémentaires utilisés pour créer des électrodes pour l'EDM à piston/enfonçage.
• La reproduction d'angles vifs sur la pièce est difficile en raison de l'usure des électrodes.
• La consommation électrique spécifique est très élevée.
• La consommation d'énergie est élevée.
• "Overcut" est formé.
• Une usure excessive de l'outil se produit pendant l'usinage.
• Les matériaux électriquement non conducteurs ne peuvent être usinés qu'avec une configuration spécifique du processus.