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Précision. Complexité. Pression de l'outil zéro. C'est ce qui rend l'usinage par électroérosion si utile de nos jours. EDM signifie Electric Discharge Machining (usinage par décharge électrique). Il ne s'agit pas d'un procédé traditionnel. Il façonne le métal en utilisant des étincelles contrôlées plutôt qu'en le coupant avec force.
Dans tous les secteurs, différents types d'électroérosion permettent de fabriquer des pièces que les outils traditionnels ne peuvent pas produire. Les Le marché mondial des machines à décharge électrique est en pleine croissance. Il atteindra 6,2 milliards USD d'ici 2027, soit un TCAC de 5,6% (source : Marchés et marchés).
Ce guide couvre tous les principaux types d'électroérosion, leur fonctionnement, l'importance de la température de l'électroérosion et fournit une foire aux questions pratique. À la fin, vous saurez exactement quel procédé d'électroérosion correspond à vos besoins.
Qu'est-ce que l'usinage par électroérosion ?
L'usinage par électroérosion est un processus de production dans lequel l'enlèvement de métal est effectué à l'aide d'étincelles électriques. L'électrode elle-même n'entre pas véritablement en contact avec la pièce.
Il s'agit plutôt d'impulsions rapides d'étincelles qui font fondre ou vaporisent de plus petits morceaux de métal. Ces particules sont ensuite éliminées par un liquide spécial.
La fabrication par électroérosion est donc idéale pour :
- Matériaux difficiles (tels que le carbure), Inconel, titane).
- Zones étroites ou faibles qui peuvent être déformées par les effets des coupes.
- Formes internes délicates.
Comme il n'y a pas de contact direct, il n'y a pas non plus de contrainte mécanique. C'est un avantage considérable.
Explorer le Main EDM Types et fonctionnement.
Examinons les types d'électroérosion les plus courants que l'on trouve dans les ateliers du monde entier.
1. Electroérosion par enfonçage (Sinker EDM)
L'électroérosion par enfonçage utilise une électrode de forme spéciale. Le cuivre ou le graphite sont généralement utilisés pour fabriquer l'électrode. électrode. Il pénètre dans la pièce avec l'enlèvement de matière pour créer un trou.
- Idéal pour le moulage et la coulée sous pression.
- Conçoit des formes complexes en trois dimensions.
- Il est utilisé dans la fabrication de moules d'injection pour les composants en plastique.
Ce type de machine d'électroérosion est standard dans l'industrie de l'outillage. Il permet un contrôle précis des cavités, ce qui est impossible avec le fraisage traditionnel.
2. L'électro-érosion à fil
L'électroérosion à fil, ou électroérosion par fil, est très différente. Elle utilise un fil (généralement en laiton), qui est alimenté en continu, pour découper les profils.
- Découpe les plaques d'une épaisseur inférieure ou égale à 300 mm.
- Atteint un niveau de tolérances supérieur à +/- 0,002mm.
- Il est capable de produire des arêtes vives et de petits rayons.
La découpe par électroérosion à fil est essentielle pour les supports aérospatiaux, les pales de turbines et les instruments médicaux. Le fil n'entre jamais en contact avec le métal, ce qui permet d'éviter toute distorsion.
3. Perçage de trous EDM
Quels types de trous souhaitez-vous, très petits ou très profonds ? Le perçage de trous, l'électroérosion y excelle. Les électrodes peuvent avoir un diamètre inférieur à 0,1 mm. Perçage plus profond que ce que permet le perçage conventionnel.
- Il est couramment utilisé dans la fabrication des canaux de refroidissement des pales de turbines.
Ce type de machine d'électroérosion permet d'économiser des heures par rapport au perçage conventionnel. Il est également utilisé pour percer des trous pour le filetage par électroérosion à fil.
Comment fonctionne le processus d'électroérosion ?
Tous les types d'électroérosion reposent sur la même idée de base. Par le biais d'une alimentation électrique, on génère des impulsions électriques. Celles-ci sautent entre l'électrode et la pièce à usiner. Chaque étincelle fait fondre ou vaporise un très petit morceau de métal.
Le processus est entouré d'un fluide diélectrique (tel que de l'eau déionisée ou de l'huile). Il contrôle la température de l'électroérosion, élimine les débris et contribue à la formation d'étincelles stables. C'est ce qu'on appelle le processus d'électroérosion. Il est répété des milliers de fois par seconde. La géométrie de la sonde est transmise à la pièce pendant un certain temps.
Contrôle de la température de l'électroérosion
La température locale de l'électroérosion à chaque étincelle est intense, jusqu'à 12 000 °C. Cependant, la majeure partie de la pièce reste modérément froide. Quelle est l'importance de ce phénomène ? Comme nous avons vu que l'étincelle est petite et brève, le fluide diélectrique peut absorber de la chaleur.
Toutefois, il est essentiel de maintenir une température adéquate pour l'électroérosion. Si la température est trop élevée, vous obtiendrez des microfissures. Trop froide, la coupe est interrompue. Dans les machines modernes, des capteurs sont utilisés pour maintenir l'équilibre.
Avantages de la fabrication par électroérosion
Pourquoi choisir l'un de ces types d'électroérosion plutôt que l'usinage conventionnel ?
- Il n'y a pas de force mécanique, donc pas de déformation ou de distorsion.
- Durcissement direct avec l'acier trempé ou le carbure.
- Permet de réaliser facilement des cavités intérieures complexes.
- Permet d'obtenir des finitions de surface ultrafines (Ra 0,1 0,3 μm).
C'est pourquoi la fabrication par électroérosion est une solution de choix pour des industries telles que :
- Aérospatiale
- Dispositif médical
- Outil et matrice
- Turbines à énergie
L'intérieur des machines d'électroérosion modernes
Les machines d'électroérosion à étincelles d'aujourd'hui sont truffées de technologies. L'électrode ou le fil se déplace sous la direction des commandes numériques. Des systèmes de fluides automatisés maintiennent une coupe propre et la bonne température d'électroérosion. Certains systèmes combinent le fraisage + Découpe par électroérosion en une seule machine. Un logiciel intelligent peut réduire l'usure des électrodes de 20 %.
Les systèmes hybrides redéfinissent le jeu. Un rapport réalisé par GF Machining Solutions en 2023 a révélé que les processus combinés de fraisage et d'électroérosion réduisaient les temps de production de 30%.
Actes de l'EDM
Pour voir comment ces types d'EDM sont utilisés :
- Dans l'outillage d'injection plastique, l'électroérosion par enfonçage est utilisée pour découper la cavité du moule.
- Dans l'aviation, les machines d'électroérosion à fil sont utilisées pour découper avec précision les brackets en titane.
- Dans les stations thermiques, l'électroérosion par perçage crée de petits trous de refroidissement dans les pales des turbines.
- Il s'agit de faire correspondre le bon Processus d'électroérosion à l'emploi.
- Une machine d'érosion par étincelle EDM façonne le métal sans contact.
- La découpe par électroérosion fonctionne là où les lasers ne peuvent pas atteindre, en particulier sur les matériaux épais et conducteurs.
La chaîne de fabrication globale de l'électroérosion comprend la conception, la fabrication des électrodes, la coupe et la finition.
Conclusion: Parmi les EDM Les types
Connaître les différents types d'électroérosion vous permet de choisir l'outil le mieux adapté à votre travail. L'électroérosion par enfonçage permet de créer des moules et des matrices complexes. Les machines d'électroérosion à fil découpent des formes fines et complexes. L'électroérosion par enfonçage permet de créer rapidement des trous minuscules mais profonds.
En gérant la température de l'électroérosion, en choisissant la bonne machine d'électroérosion et en utilisant les techniques appropriées, vous obtiendrez des résultats que la découpe standard ne peut égaler.
Ainsi, la prochaine fois que vous serez confronté à un problème difficile dans la fabrication, gardez ceci à l'esprit. Là où il y a un problème de fabrication, vous pouvez compter sur une solution d'électroérosion adaptée à la tâche.
FAQ sur les types de GED
1. Que signifie exactement EDM ?
EDM signifie Electric Discharge Machining (usinage par décharge électrique). Au lieu d'une coupe mécanique, il s'agit d'enlever du métal à l'aide d'étincelles électriques.
2. Comment la découpe par électroérosion se compare-t-elle à la découpe au laser ?
La découpe par électroérosion fonctionne mieux sur les métaux conducteurs et peut traiter des pièces plus épaisses avec des tolérances plus serrées. Le laser est plus rapide sur les tôles fines, mais il est moins précis pour les formes internes complexes.
3. Quelle est la température de l'électroérosion ?
Les étincelles sont capables d'atteindre 8 000 à 12 000 0 C. Cependant, le reste de la pièce reste froid grâce au fluide diélectrique.
4. De quoi se compose une machine d'électroérosion par étincelage ?
Il comprend une alimentation, un réservoir diélectrique, des électrodes, des servomoteurs et des commandes CNC. Il gère automatiquement le temps d'étincelle et la température de l'électroérosion.
5. Quels sont les domaines d'application de l'usinage par électroérosion ?
Fabrication d'outils et de matrices, aérospatiale, implants médicauxLes systèmes d'injection de l'industrie automobile et tous les endroits où l'ultra-précision est requise.
