Comment fonctionne la coupe au fil EDM CNC et ses avantages

L'EDM (Usinage par Décharge Électrique) est un processus de travail des métaux non conventionnel qui utilise l'érosion par étincelles pour enlever du matériau de la pièce. La décharge électrique (étincelle) est généralement générée entre l'électrode du fil et la partie à traiter. Il y a généralement un milieu liquide à faible conductivité entre les deux, comme de l'eau déionisée. Au fur et à mesure que le travail progresse, le milieu sera continuellement lavé. La piste est coupée à une certaine longueur et il est facile de gérer n'importe quel nombre de blocs mobiles. Dans la plupart des projets, deux blocs mobiles par rail et 2 rails par axe sont présents.

La vis de guidage d'une coupe au fil EDM CNC transforme le mouvement rotatif du mouvement en mouvement linéaire. D'autres machines CNC (telles que les fraiseuses CNC et les machines de coupe plasma) peuvent faire usage d'alternatives aux vis de guidage, comme les courroies d'entraînement ou les crémaillères et pignons, mais les vis de guidage pour fraiseuses CNC sont la solution la plus courante.

La vis de guidage transforme le mouvement rotatif en mouvement linéaire, et le frottement et le jeu devraient tous deux être aussi petits que possible. Dans plusieurs dimensions, la ligne de coupe peut se déplacer à un grand angle. Le cône serait tranché dans la pièce par ceci. Ceci est particulièrement utile pour la fabrication de matrices d'extrusion. En déplaçant le fil à travers le trou précédemment percé, la coupe peut être faite. En plus des métaux, la coupe au fil EDM CNC pour l'usinage peut également être utilisée pour d'autres matériaux conducteurs (tels que le graphite, le diamant et les alliages métalliques).

Phase pour EDM au fil

L'EDM au fil est l'une des méthodes EDM les plus courantes. Au fur et à mesure que le fil atteint la pièce, le carré de l'écart augmente avec le champ électrique. Le matériau diélectrique entrera finalement à l'endroit où la rupture électrique a lieu, et des étincelles jailliront à travers la distance entre le fil et la pièce, permettant au courant de les corroder. Le fil de soudage est utilisé pour empêcher l'électrode d'être si corrodée qu'elle puisse être enroulée constamment.

Le fil d'acier est généralement construit à partir d'un seul laiton et fixé par un guide en forme de diamant en haut et en bas. Dans le plan x-y, le guide peut bouger, et sur trois axes, le guide supérieur peut bouger indépendamment. De cette façon, il est possible de traiter des cônes et d'autres formes complexes, complexes et fragiles. L'ordinateur CNC contrôle le rail de guidage et la pièce. Le diamètre moyen du fil est de 0,25 mm, et la bobine fait environ 10 miles de long.

L'incision est plus petite que le diamètre du fil donc le fil ne contacte pas directement la pièce, et à cause des étincelles du fil vers la pièce, la « coupe » se produit. La coupe peut être entre plus et moins microns si le fil de plus petit diamètre est utilisé. Habituellement, les machines-outils modernes de coupe au fil EDM CNC ont plusieurs têtes de coupe pour couper plus d'une pièce et faire le filetage du fil automatiquement.

Application de la coupe au fil EDM CNC

L'usinage par décharge électrique à coupe au fil (WEDM) est utilisé pour couper des plaques métalliques durcies avec une épaisseur de 300 mm, qui sont généralement difficiles à usiner de toute autre façon. Il peut aussi être utilisé quand la pièce finale nécessite un faible stress. L'EDM au fil a une force de coupe faible, peut enlever du matériau, et a peu de propriétés de changement mécanique. Dans le développement de matrices d'extrusion, poinçons de découpage et fabrication d'outils, la coupe au fil EDM CNC est utilisée. Pour des volumes de production comparativement faibles de produits nécessitant des tolérances de production serrées, la coupe au fil EDM CNC est mieux utilisée. Les industries des semi-conducteurs, médicales et d'instrumentation sont parmi les industries qui utilisent des composants fournis par l'EDM.

Les avantages de l'EDM nécessitent l'usinage de :
● Formes complexes que les outils de coupe traditionnels seraient autrement difficiles à couper
● Une substance particulièrement difficile avec des tolérances très étroites
● De très petits morceaux de travail où le composant peut être détruit par une pression d'outil de coupe inutile résultant des outils de coupe traditionnels.
● Aucune communication directe ne se produit entre l'instrument et la pièce. Des morceaux délicats et des matériaux fragiles peuvent alors être traités sans aucune distorsion.
● Il est possible d'atteindre une forte finition de surface.
● Il est possible de percer des trous très fins rapidement.

Formes de coupe au fil EDM

Deux formes clés d'EDM sont disponibles : traditionnelle, ou par enfonçage, et câble, ou coupe au fil. L'EDM par enfonçage est la méthode qui répand le courant électrique, comme mentionné ci-dessus. La cathode court le long avec le métal. Afin de fondre ou vaporiser le métal, la pièce, l'anode, et le courant électrique réagissent. La cathode et la pièce sont immergées dans le fluide diélectrique puisque c'est normalement un liquide hydrocarbure. Les minuscules fragments formés par ce processus sont lavés loin de la pièce.

Le courant chargé est émis dans un fil tendu mince par la coupe au fil EDM CNC, qui sert de cathode et est dirigé le long du chemin de coupe ou incision désiré. Dans cette situation, pendant le processus de coupe, le fluide diélectrique (généralement de l'eau déionisée) sera rincé à travers l'incision, enlevant les débris et régulant les étincelles. Avec des coupes étroites (généralement autour de 0,015 pouces, des coupes plus fines sont disponibles), des fils minces peuvent être coupés avec précision, et les tolérances potentielles sont de +/- 0,0001 pouces. Une précision plus élevée facilite la coupe tridimensionnelle complexe et produit des poinçons, matrices et modèles de dépouillement de poinçons extrêmement précis.

Un instrument à commande numérique par ordinateur (CNC) qui peut contrôler les fils offre une plus grande stabilité sur l'axe tridimensionnel contrôlé par l'équipement EDM à coupe au fil. En changeant les coordonnées x-y de l'instrument, une coupe simple est accomplie, tandis qu'une coupe plus compliquée est accomplie en ajoutant un axe de mouvement au guide de fil. Il est possible d'utiliser à la fois des machines et installations de coupe à quatre axes et cinq axes. L'EDM standard ne génère pas toujours de petits coins ou de motifs très complexes, alors que des motifs et coupes complexes peuvent être réalisés par la précision améliorée de l'EDM au fil.

De plus, conventionnellement, le fil EDM peut couper des métaux avec une épaisseur de seulement 0,004 pouces et des matériaux plus épais de plus de 16 pouces. Pour une certaine épaisseur du matériau, la coupe au fil EDM CNC ne peut qu'évaporer le métal, enlevant les débris potentiels. Sur les deux bords, les fils du système WCEDM s'enflammeront, signifiant que la coupe doit être plus épaisse que le fil lui-même. En d'autres termes, parce que le fil est entouré par un cercle de courant, les techniciens de l'anneau et de la ligne peuvent facilement résoudre ce problème avec la direction de coupe la plus petite et la plus précise. Pour rendre les coupes plus étroites et beaucoup plus fiables, les fabricants continuent de créer des fils de plus en plus minces pour la coupe au fil EDM CNC.