Comment fonctionne l'usinage par électroérosion ?

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Avez-vous déjà vu une vidéo ou un GIF où une pièce métallique glisse dans une autre et disparaît tout simplement ? Vous ne savez pas de quoi nous parlons ? Jetez un œil au GIF ci-dessous.

Des pièces comme celle-ci ne sont pas produites à l'aide de pratiques d'usinage traditionnelles, mais plutôt à l'aide d'un processus appelé usinage par décharge électrique ou EDM.

L'EDM permet des pièces d'une précision incroyablement élevée avec des tolérances incroyablement basses.

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Le processus est une méthode d'usinage non traditionnelle car la matière est retirée de la pièce non pas par perçage ou fraisage, mais plutôt par énergie thermique. Vous pouvez penser à ce processus un peu comme la découpe au laser, mais s'il était utilisé sur des objets mécaniques.

L'un des principaux cas d'utilisation de ce matériau est la fabrication d'outils et de moules, car il peut être incroyablement précis sur des métaux relativement durs, comme le titane. Alors, comment cela fonctionne-t-il exactement?

Avant d'aborder l'usinage EDM, en quoi il est différent de l'usinage mécanique et comment il fonctionne, regardez la vidéo ci-dessous si vous avez besoin d'un rappel sur les processus d'usinage mécanique.

Avec cela à l'écart, plongeons dans le fonctionnement exact de l'EDM.

L'usinage par décharge électrique est l'usinage d'un matériau dans la direction des décharges électriques à haute fréquence d'un outil, généralement en graphite. Cet outil en graphite agit comme une électrode qui désintègre les matériaux conducteurs lors du processus d'usinage.

Fondamentalement, il y a une électrode qui fait passer un courant à travers un matériau qui le fait fondre ou se vaporiser, et c'est ainsi que l'usinage est accompli. Cependant, ce processus ne peut pas se produire n'importe où, en fait la pièce et l'électrode doivent être immergées dans un fluide diélectrique.

En ce qui concerne les processus techniques, la meilleure façon de comprendre leur fonctionnement est souvent de les voir en action. Jetez un œil à cette courte vidéo éducative sur l'EDM ci-dessous.

Dans le cadre du processus principal de l'EDM, il existe trois sous-processus. Il s'agit de l'électroérosion à fil, de l'électroérosion par enfonçage et de l'électroérosion par perçage de trous.

L'EDM par enfonçage est un type d'usinage qui permet aux utilisateurs de produire des formes très complexes. La raison pour laquelle on l'appelle EDM par enfonçage est que dans ce processus, les électrodes doivent être très précises et pré-usinées afin qu'elles puissent être enfoncées dans la pièce pour créer une version négative de sa forme.

L'électroérosion à fil, quant à elle, implique un fil fin utilisé pour couper la pièce à usiner, agissant comme une électrode. Le fil est alimenté par une alimentation automatique et des coupes sont faites autour de la pièce. Dans cet appareil, le fil est maintenu par des guides en diamant et le fil lui-même est généralement en laiton ou en cuivre.

Enfin, il y a l'EDM de perçage de trous, qui est un processus spécialement conçu pour percer des trous dans les matériaux. L'EDM de perçage de trous est capable de percer des trous incroyablement minuscules qui, autrement, ne seraient pas possibles avec l'usinage mécanique. Les électrodes dans ce cas sont tubulaires avec le fluide diélectrique s'écoulant à travers la buse d'électrode.

Maintenant que nous avons couvert les bases des processus, sur quoi pouvez-vous utiliser cette technique ? Tout matériau conducteur.

Le plus grand avantage que l'EDM présente pour l'usinage moderne est sa polyvalence pour une utilisation avec des métaux, en particulier avec des métaux plus durs qui sont plus difficiles à usiner mécaniquement. Les métaux comme le carbure de tungstène ou le titane peuvent être facilement usinés avec EDM. Un autre avantage de cette technique est la possibilité de produire des contours très précis sur des pièces sans avoir à ébavurer ou nettoyer le bord.

Étant donné que la nature du processus d'usinage est purement basée sur le courant électrique, l'EDM peut effectuer des coupes à grande profondeur qui seraient autrement impossibles. Les conceptions telles que les fentes ou les nervures sont particulièrement adaptées à l'EDM.

Enfin, l'EDM peut être effectué après qu'une pièce a été traitée thermiquement, ce qui signifie que le processus ne gâche aucune trempe ou traitement du métal comme le fait l'usinage mécanique.

Alors, si EDM peut faire tout ça,alors qu'est-ce qu'il ne peut pas faire?

Eh bien, ce n'est pas une méthode d'usinage particulièrement rapide, donc ce n'est pas génial à grande échelle. Cela nécessite également une immense quantité d'énergie électrique, bien plus que n'importe quel processus d'usinage mécanique.

Les électrodes EDM doivent également être fréquemment remplacées, tout comme les embouts des machines mécaniques, mais les électrodes EDM sont parfois fabriquées sur mesure pour chaque tâche. Cela signifierait des étapes supplémentaires dans le processus.

Applications de la GED

Nous avons discuté du moment où l'EDM serait utilisé et de certains des avantages et des inconvénients, mais parlons d'exemples spécifiques où cela conviendrait bien. L'EDM est idéal pour les lots de production de volume incroyablement petit ou les pièces uniques qui nécessitent un degré de précision intense.

L'EDM est largement utilisé dans l'industrie de la fabrication de moules, mais aussi dans les industries aérospatiale et automobile. Ces industries voient également des processus d'usinage mécanique qui sont également à la pointe de la technologie.

En fin de compte, alors que vous venez peut-être d'apprendre ce qu'est l'EDM, c'est en fait un processus qui est devenu assez standard dans l'industrie. Il y a de fortes chances que cela ait eu un impact sur les produits de votre vie d'une manière ou d'une autre - et c'est certainement un processus d'usinage fascinant à voir en action.