Maîtriser la découpe fil : guide complet de l'électroérosion fil

Il existe deux principaux types d'EDM — fil et enfonçage — et plusieurs autres méthodes moins courantes, mais cet article se concentre sur l'EDM fil. L'EDM fil utilise un fil comme électrode-outil. Le fil est enroulé entre deux bobines et en mouvement, la partie active change continuellement — empêchant l'érosion du fil lui-même.

Pendant le processus EDM, la pièce métallique est placée dans un fluide diélectrique et le fil est introduit à travers la pièce immergée. Un courant électrique traverse la pièce pour créer des étincelles qui forment finalement la forme désirée.

Réduire la distance entre électrodes augmente la force du champ électrique et donc la résistance du fluide diélectrique. Dans ces conditions, le courant passe plus facilement entre les électrodes, entraînant la séparation de l'élément de la tôle à chaque étincelle.

Après le passage des courants et l'obtention de la forme, les fabricants effectuent parfois un « rinçage » avec fluide diélectrique pour éliminer tout résidu ou déchet du produit fini.

Avantages de l'EDM fil

Les machines EDM fil enlèvent soigneusement l'excès de matière sans forte force de coupe. Le processus est souvent automatisé, moins susceptible d'endommager la pièce. Comme elles usinent des matériaux durs, pas besoin de traitement thermique post-usinage. Résultat : peu ou pas de contrainte thermique sur la pièce formée et surface moins susceptible de se déformer.

Applications de l'EDM fil

Le fil EDM est surtout utilisé dans la production de moules et matrices, particulièrement pour extrusion et matrices. Utilisable du prototype à la production en série, surtout pour composants et outils métalliques. Idéal pour applications nécessitant faible contrainte résiduelle.

L'usinage EDM fil sert principalement pour divers poinçons, moules plastiques, moules métallurgie des poudres, etc. avec surfaces 2D/3D ou composants combinés. Peut couper diverses plaques-échantillons, acier magnétique, tôle magnétique, semi-conducteur ou métal noble. Aussi : micro-usinage, correction de formes de rainures ou défauts de pièces-échantillons standard, largement utilisé en génie électrique, machines-outils de valeur, industrie légère, militaire.

Usinage de formes

La coupe fil est largement utilisée pour divers moules : poinçon, extrusion, métallurgie des poudres, pliage, plastique. Parmi ces types, les matrices de découpe ont une part significative dans le traitement de poinçons, et l'EDM fil est une technologie indispensable. En ajustant différentes valeurs de compensation pendant la programmation, l'EDM fil peut couper matrice de terrasse, plaque de poinçon, plaque d'éjection, etc., répondant facilement aux exigences de jeu d'ajustement et précision d'usinage.

Les poinçons avancés se caractérisent par structure complexe, difficulté de production élevée, haute précision, longue durée de vie, haute efficacité et faible consommation matière. Cette nouvelle technologie de moule avancé assure aussi le développement continu de la technologie EDM fil.

Usinage de pièces

Pour pièces mécaniques, la découpe fil convient aux pièces de grandes variétés et petites quantités, matériaux spéciaux difficiles à usiner conventionnellement, engrenages spéciaux, outils de formage, trous de formes diverses.

Pour un nouveau produit, utilisez une découpe fil pour couper les pièces de la pièce brute. Pas besoin de moules, temps de production raccourci, coût réduit. De plus, comme il est facile d'ajuster les paramètres électriques, on peut superposer des tôles fines et couper ensemble pour augmenter l'efficacité.

L'EDM est souvent le moyen le plus rentable pour usiner des matériaux très durs : aciers à outils, carbures, alliages exotiques comme inconel et hastelloy. Avantage : aucune force de coupe transmise à la pièce, donc pas de déformation, permettant la production de sections très minces. En plus, la machine EDM fil produit des angles internes avec rayons légèrement supérieurs au rayon du fil.

En coupe métallique conventionnelle, deux passes sont habituelles pour taille et finition finales. Même chose pour EDM fil. Augmenter la puissance érode plus vite mais dégrade la finition. Réduire la puissance en seconde passe crée une finition de surface correcte.

Contrairement aux procédés produisant des copeaux, l'EDM fil permet une utilisation accrue de la matière. (Très intéressant pour matériaux à haute valeur !) Comme le fil enlève très peu de matière, il reste souvent une grande pièce interne. Fraisage ou rectifiage la transformeraient en copeaux, mais avec EDM fil, elle peut être sauvée et réutilisée.

Applications outillage pour EDM fil

L'application la plus connue est la découpe de profil dans les matrices. Pour extrusion aluminium, souvent en acier H13. D'abord percer un trou dans l'ébauche (souvent aussi par EDM), puis enfiler le fil. Le CNC déplace l'ébauche à travers le fil pour couper le profil requis. Sur machines EDM modernes, le fil peut être incliné pour couper des formes à côtés coniques.

Le fil EDM sert aussi à fabriquer des outils de poinçonnage. L'ébauche d'acier à outils est déplacée autour du fil pour couper le profil. La capacité de couper des cônes est très pratique.

Applications hors outillage

Tout profil 2D peut être découpé d'un matériau conducteur par EDM fil. Dans certains cas, le brochage et fraisage sont possibles, mais l'EDM fil a plusieurs avantages :

• Crée des angles intérieurs vifs.
• Pas de forces de coupe, permettant l'usinage de très petites pièces.
• Matériaux très durs coupés à vitesse relativement élevée.
• Adapté au traitement sans surveillance.
• Supprime les limitations de conception imposées par l'enlèvement de métal conventionnel.
• Pas d'outils spéciaux nécessaires.
• Meilleure utilisation de la matière.

Une classe d'application est la production de pièces mécaniques de précision, surtout en petites quantités. Composants de machines à coudre, engrenages, cannelures en sont de bons exemples.

Autres catégories : dispositifs médicaux, instruments chirurgicaux, petits outils manuels. Dans chacun, la capacité de couper des chemins complexes dans un matériau très dur comme l'acier inoxydable rend l'EDM fil très rentable.