Usinage des métaux par électroérosion

Ce type d’usinage des métaux utilise le phénomène d’érosion électrique qui accompagne les décharges électriques entre une électrode et une pièce usinée. C’est pourquoi, il est appelé également l’usinage par électroérosion EDM, l’acronyme de Electrical Discharge Machining, soit, traduit littéralement, „usinage par décharge électrique”. Il convient donc parfaitement à tous les matériaux présentant une conductibilité électrique supérieure à 10-2S/cm.

L’usinage par électroérosion convient avant tout aux matériaux difficilement usinables tels que les carbures cémentés ou les aciers à outils dont l’usinage est difficile car leur dureté est plus grande. Un autre avantage de la technologie EDM, c’est la possibilité d’obtenir des formes très compliquées et une réalisation très précise. L’usinage par électroérosion constitue également une méthode efficace de régénération des outils de travail par déformation, par exemple pour les moules à injection.

Nous distinguons deux types d’usinage par électroérosion EDM : électroérosion par enfonçage et coupe par électroérosion. Ce qui les distingue, c’est le type d’électrode mis en place. La société Sacher accepte les commandes pour les deux types d’usinage par électroérosion.

Usinage par électroérosion – à quoi consiste-t-il ?

L’usinage par électroérosion EDM (ang. Electrical Discharge Machining) est un procédé consistant à éliminer du matériau de l’objet travaillé. Cette technique fait recours à l’érosion électrique se produisant dans le cadre d’un série des décharges électriques entre érode (électrode de travail) et la surface de l’objet travaillé immergé dans un diélectrique liquide. Pendant l’électroérosion, il n’existe aucune surface de contact ni aucun contact mécanique. Cependant il existe une fente de 0,01 à 0,8 mm selon les conditions.

L’électroérosion utilise les décharges électriques sous la forme des décharges en arc électrique ou des décharges en étincelles périodiques entre l’outil et la surface usinée. Ces décharges se produisent dans un milieu diélectrique. Pourtant les paramètres de l’usinage sont limités car les diélectriques n’offre aucune conductance ou ils n’offre qu’une conductance très faible. C’est pourquoi l’usinage en étincelles ne concerne que les matériaux conducteurs d’électricité. Lors d’une décharge électrique, un canal de plasma apparaît entouré d’une occlusion gazeuse dont la diamètre augmente. La température augmente localement d’env. 13 725 degrés Celsius (14 000 K) ce qui entraîne la fusion et l’évaporation partielle d’un volume réduit de matériaux.

Après la disparition de la décharge électrique, la pression chute ce qui entraîne l’évaporation du matériau fondu. Un brusque changement de pression peut donner lieu aux micro-explosions. Le matériaux liquide est évacué. Une partie de matériau se solidifie dans le cratère, et l’autre partie prend la forme de billes. La structure et les caractéristiques de cette substance solidifiée se distingue de celles d’avant l’usinage par électroérosion. Les décharges électriques successives se produisent dans d’autres lieux présentant meilleures conditions pour l’apparition du canal de plasma et en conséquence, pour les décharges.

Rendement de l'usinage par électroérosion

La quantité de matériaux éliminé dépend de l’énergie appliquée à une seule décharge. Plus grande l’énergie, meilleur rendement de l’usinage et meilleure rugosité de la surface. Étant donné que les décharges ne se produisent jamais en même temps, il est difficile de prévoir la durée de l’usinage par électroérosion CNC. Le rendement de ce procédé dépend de plusieurs facteurs tels que la puissance, la durée d’une impulsion, le courant électrique et d’autres paramètres fonctionnels du générateur d’impulsions ainsi que la surface usinée ou le matériau de l’électrode. Ces éléments sont également importants pour la durée de l’usinage, pour l’état de la couche de surface et pour la précision de l’usinage par électroérosion.

Cependant la qualité cible de la surface dépend dans une grande mesure de la valeur de l’énergie d’une seule impulsion de déchargement. Plus grandes les valeurs électriques, meilleure la rugosité de la surface. Car les décharges plus intenses, ce sont les cratères plus grands.

Usinage par électroérosion CNC

La société Sacher propose une gamme complète des services d’usinage par électroérosion CNC pour lesquels elle utilise des machines spécialisées dotées de micro-ordinateurs intégrés avec les unités de commande de ces appareils. Le procédé d’usinage est commandé par ordinateur sans implication de l’opérateur. Cela rend ce procédé plus performant et plus efficace par rapport à un usinage assuré avec des méthodes conventionnelles.

L’usinage par électroérosion CNC garantit une excellente flexibilité du processus de fabrication tout entier ce qui permet entre autres de fabriquer les différents types d’objets. Grâce à cette technologie, le processus de fabrication est significativement moins long ce qui contribue à l’économie du temps et du matériaux. Cela permet l’optimisation des coûts de la fabrication et de l’usinage des différents éléments. Un processus utilisant la méthode CNC devient donc moins cher et plus performant.

Usinage par électroérosion – applications et avantages

L’électroérosion est communément utilisée dans l’industrie. Ce procédé permet le travail des matériaux très durs, y compris des matières dont l’usinage est difficile tels que les carbures cémentés ou les aciers trempés. Le procédé EDM est conseillé pour les matrices et les moules. Ces éléments nécessitent une précision particulière à cause des éléments de leur structure exceptionnellement fragiles tels que des lamelles profondes, des fentes étroites, des coins intérieurs pointus ou d’autres formes compliquées. L’usinage par électroérosion est dans ce cas irremplaçable.

En plus, grâce à la précision la plus élevée de l’usinage EDM, à une parfaite intégralité de la surface et à un très bon niveau de sa finition, vous éliminez ou réduisez au minimum le polissage et d’autres processus secondaires. Ce procédé permet par ailleurs de réaliser des formes très compliquées et des éléments de petite taille difficiles à réaliser avec d’autres méthodes et outils. L’électroérosion, c’est également une excellente finition de la surface, des trous coniques et des trous très fins.