Sinker EDM 101 : un guide complet pour les débutants et les experts

Le processus d'usinage nécessite précision et efficacité, ce qui peut être constaté grâce à l'électroérosion à plombs. Oui

ous plongez dans les subtilités de ce processus d'usinage spécifique, depuis les principes de base jusqu'aux variations avancées et aux diverses applications du monde manufacturier moderne.

Qu'est-ce que GED?

L'usinage par électroérosion (EDM) fait référence à l'utilisation d'une charge électrique pour éliminer les matériaux de la pièce. Cette technique est l’une des méthodes les plus largement mises en œuvre en fabrication. EDM vous permet de créer des centaines de formes en fonction de la programmation d'usinage sur laquelle vous l'avez défini.

Lors de l'utilisation du GED, vous placez la pièce entre l'électrode un fluide diélectrique comme de l'eau déminéralisée ou de l'huile. Lorsqu'une tension est appliquée entre la pièce et l'électrode, une quantité concentrée de chaleur fond et vaporise la pièce en petites particules.

Qu'est-ce qu'un EDM à plomb?

Avec l'électroérosion à platine, le matériau est retiré avec précision d'une pièce à l'aide de décharges électriques contrôlées. Ce processus consiste à immerger la pièce et une électrode conductrice dans un liquide diélectrique, généralement de l'eau ou de l'huile déminéralisée. Ensuite, des étincelles seront produites lorsqu’une tension électrique sera appliquée entre l’électrode et la pièce.

Lors de l'utilisation de l'EDM, vous placez la pièce entre l'électrode et un fluide diélectrique comme de l'eau déminéralisée ou de l'huile. Lorsqu'une tension est appliquée entre la pièce et l'électrode, une quantité concentrée de chaleur fond et vaporise la pièce en petites particules.

Cela générera une chaleur importante qui fera fondre et évaporera les particules du matériau de la pièce.

Composants et leurs fonctions

· Électrode

Pendant le plomb Usinage EDM, l'électrode est l'élément le plus essentiel de votre travail. L'outil est conçu pour épouser la forme exacte de la pièce finie souhaitée, qui conduit ensuite des décharges électriques pour éliminer la matière. Les étincelles contrôlées produites par l'électrode sont capables de former la pièce avec précision et une grande précision pour accomplir le processus d'usinage.

· Fluide diélectrique

Vous plongez la cathode et l'anode, ainsi que la pièce à usiner, dans le liquide diélectrique lors de l'usinage Sinker EDM.

Ce fluide sert de support pour l'apport de charges électriques dans le tube. La capacité d'isolation et la fonction de refroidissement du fluide diélectrique facilitent le processus d'enlèvement de matière et le maintien d'un usinage stable.

· Source de courant

Votre machine d'électroérosion doit être opérationnelle avec une alimentation électrique de qualité. La pièce de cette étape est utilisée pour créer la charge électrique, ce qui fait ensuite sortir l'étincelle de l'électrode. Une alimentation électrique continue qui garantit un enlèvement uniforme et contrôlé de la matière contribue à la précision et à la productivité du processus d'usinage.

· Pièce à usiner

Le cœur du Sinker EDM est en grande partie la pièce à travailler, le matériau que vous retirez pour obtenir une forme ou une fonction. Un bon montage et un bon alignement de la pièce montrent son importance à condition que le résultat soit exact et précis.

Flux de travail du processus

Étape 1 : Concevoir l'électrode

Tout d’abord, vous créez votre électrode en la moulant en une réplique exacte d’une fine feuille du même matériau que vous souhaitez couper. Ceci peut être réalisé de différentes manières, par exemple par CAO/FAO ou par usinage conventionnel. L'usinage utilisera une électrode faite d'un matériau qui sera choisi en tenant compte de facteurs tels que la vitesse du processus et la précision requise.

Étape 2 : préparer le fluide diélectrique

Maintenant, vous fabriquez le fluide diélectrique (un liquide non conducteur) qui est le moyen de décharge électrique. Il élimine les déchets et refroidit en même temps le processus. Pour les fils dissipatifs, vous sélectionnerez un diélectrique en fonction de facteurs tels que la vitesse d'usinage et l'état de surface.

Étape 3 : préparer la pièce

Maintenant, fixez la pièce dans la machine avec des pinces ou des fixations. Assurez un circuit complet dans le processus EDM lors de l'interfaçage correct de la connexion électrique. La propreté de la surface de la pièce est très importante si vous souhaitez obtenir le meilleur résultat du projet.

Étape 4 : Positionner l'électrode

Localisez soigneusement l'électrode produite sur le site spécifié au-dessus de l'élément de travail. Assurez-vous qu'il y a un petit écart entre eux, et vous contrôlerez l'écart pour la vitesse d'usinage et pour les détails également.

Étape 6 : Démarrez le Spark

Maintenant que tout est prêt, créez une étincelle. Maintenir le contrôle des décharges d'étincelles qui retireraient de la matière de la pièce nécessiterait l'application d'une haute tension entre l'électrode et la pièce. Cela reproduit exactement la forme de l’électrode.

Étape 7 : Surveiller l'étincelle

Assurez-vous de suivre attentivement les fonctionnalités de Spark. Des facteurs tels que la couleur et le son de l’étincelle sont des indicateurs de l’efficacité de l’usinage. Vous devrez peut-être modifier des valeurs telles que la tension et le rinçage, ce qui pourrait provoquer un comportement intermittent de l'étincelle.

Étape 8 : Surveiller le processus

Pendant toute l’opération, observez continuellement le cycle. Les machines EDM modernes peuvent rendre ces données et visualisations disponibles pour que vous puissiez les consulter à un moment donné. Restez attentif à toute anomalie pour vous assurer que le processus est toujours stable et atteint son objectif.

Principe technique de base de l'EDM à plomb.

Installation

La pièce à usiner, généralement constituée d'un matériau conducteur tel que du métal, est immergée dans le bain de liquide diélectrique avec l'électrode conductrice. Le fluide diélectrique remplit différentes fonctions, telles que l'isolation, le refroidissement et l'érosion des particules.

Application de tension

Une impulsion électrique haute tension est créée entre l'électrode et la pièce. Pendant ce temps, cette différence de tension produit un champ électrique capable d’ioniser le fluide diélectrique, formant ainsi un canal de plasma conducteur.

Génération d'étincelles

Un champ électrique vigoureux doit être généré qui, à un moment critique, déclenche une étincelle électrique entre l'électrode et la pièce. Cette étincelle crée des températures élevées qui brûlent et vaporisent rapidement les petits morceaux de matériau en cours de traitement au contact.

Enlèvement de matière

La température excessive créée par l’étincelle dans la région environnante du matériau en acier provoque une fusion partielle et une vaporisation. Ce processus crée de petits cratères ou fossettes sur la surface de la pièce.

Rinçage diélectrique

Le milieu diélectrique, de par son état comprimé, élimine les particules de meulage et les déchets de l'outil. Cela évitera que la zone d'usinage ne se salisse et que le processus ne soit perturbé.

Répétition

La décharge répétée des étincelles se fait par milliers par seconde, et ainsi le matériau est progressivement détruit par les étincelles couche par couche. L'électrode sera configurée pour correspondre à la géométrie requise de la pièce finale ; par conséquent, une grande précision de l’enlèvement de matière est assurée.

Contrôle et précision

Tout cela est réalisé avec la plus grande précision grâce à des moyens technologiques modernes (machines CNC). Les paramètres tels que la tension, le courant, la durée d’impulsion et le mouvement des électrodes sont les points majeurs très bien contrôlés.

Achèvement

Une fois le processus d'usinage terminé, la pièce finie est extraite du bain de fluide diélectrique. Le dernier segment est lavé plusieurs fois pour s'assurer qu'il n'y a aucun résidu indésirable. Enfin et surtout, le produit final est inspecté beaucoup plus longtemps à ce stade pour s'assurer que tout est de première qualité.

Types de machines d'électroérosion à plomb

EDM à plomb conventionnel

Les EDM traditionnels tels que l'EDM Sinker sont utilisés lorsque l'opérateur contrôle l'électrode manuellement pour obtenir la forme souhaitée sur la pièce. Ces machines offrent une meilleure précision, peuvent être utilisées par des opérateurs qualifiés et conviennent à des tâches d'usinage plus simples.

EDM à plomb CNC

En fonction de la technologie de commande numérique par ordinateur, CNC Sinker Usinage par décharge électriqueadopter le mouvement des électrodes et l’usinage automatisé. L'utilisation de machines CNC entraîne des améliorations en termes de précision, de répétitivité et de productivité. Cela les libère pour des tâches qui exigent des niveaux élevés de précision et qui sont si critiques.

EDM à plombs à grande vitesse

Ces machines sont conçues pour des taux d'enlèvement de matière rapides, ce qui réduit considérablement le temps d'usinage tout en conservant la précision. Ils utilisent des alimentations électriques et des systèmes d'asservissement avancés pour obtenir un fonctionnement à grande vitesse, ce qui les rend idéaux pour les productions à grand volume et les tâches urgentes.

Variations et fonctionnalités avancées

Les machines d'électroérosion par enfoncement haut de gamme à vendre offrent aujourd'hui un ensemble de caractéristiques diverses telles que des possibilités d'usinage multi-axes, des changeurs d'outils automatisés, des systèmes de contrôle adaptatifs, etc. Ces innovations offrent une flexibilité, une précision et une productivité d'usinage améliorées, qui permettent aux fabricants de gérer tâches d'usinage complexes avec un minimum d'effort.

Avantages de l'électroérosion à plomb

1. Précis

Sinker EDM aluminium est la méthode qui vous permet de faire le travail avec excellence en obtenant des dimensions exactes et des détails fins avec une grande précision. Les décharges électriques contrôlées conduisent à leur tour à un enlèvement de matière uniforme, ce qui produit la pièce finale avec une tolérance et une qualité élevées.

2. Outillage simple

Contrairement à la machine Sinker EDM classique, la Sinker EDM que vous achetez vous permettra de découvrir une configuration d'outillage indéniablement simple. Contrairement aux méthodes d'usinage conventionnelles, qui peuvent nécessiter des montages et des réglages compliqués, l'EDM DIY Sinker implique principalement un outillage plus simple, ce qui entraîne des temps et des coûts de configuration plus courts ainsi qu'une efficacité de production élevée.

3. Structures complexes

Sinker EDM est la meilleure alternative pour l'usinage de formes complexes et de formes complexes qui ne pourraient pas être réalisées par les méthodes traditionnelles. Ce processus sans contact est précis et permet de créer facilement et précisément des formes complexes, des caractéristiques détaillées et des cavités profondes.

Limites de l'EDM à plomb

4. Lent/prend du temps

La technique d'électroérosion par enfoncement prend du temps car cette technologie utilise des mécanismes de coupe impliquant du matériau. Chaque décharge temporisée, qui rend le bord plus sûr, enlève la matière lentement, conduisant ainsi à une durée de vie plus longue de l'outil. Cela peut conduire à augmenter les durées de production et, par conséquent, peut ne pas être adapté aux délais ou aux grandes séries de volumes.

5. Cher

Les systèmes Sinker EDM peuvent avoir des coûts de fonctionnement et de maintenance plus élevés que les autres machines et outils. Néanmoins, cela concerne l'équipement lui-même, outre les électrodes et les fluides, qui constituent certainement un investissement coûteux. Les vitesses de coupe lentes ont tendance à entraîner des coûts de main-d'œuvre élevés ainsi que des coûts de production plus élevés.

6. Limité au matériau conducteur

Sinker EDM fonctionne uniquement sur des matériaux conducteurs d’électricité comme les métaux. Les outils sans conductivité en plastique ou en céramique ne peuvent pas être usinés de cette façon. Cela empêche une utilisation appropriée dans les domaines industriels qui regorgent de matériaux non métalliques.

Comparaison avec l'électroérosion à fil

Différences fondamentales

Contrairement à l'électroérosion à fil, qui utilise un fil fin pour couper la pièce, l'électroérosion à platine érode le matériau à l'aide d'une électrode formée. Sinker EDM est une excellente méthode pour produire des formes complexes. Cependant, la découpe précise de matériaux denses peut être obtenue avec l'électroérosion à fil.

Avantages et limites de l'EDM à plomb

Un EDM à plomb offre une grande précision et peut usiner des formes très complexes. D’un autre côté, cette méthode est plus lente et plus coûteuse que l’électroérosion à fil et ne peut fonctionner que sur des matériaux conducteurs.

Avantages et limites de l'électroérosion à fil

L'électroérosion à fil est un processus de découpe rapide et précis qui convient aux matériaux complets et aux formes complexes. Néanmoins, là où il peut avoir des difficultés dans certaines géométries, c'est vraiment la seule limitation dont il dispose lorsqu'il s'agit de caractéristiques de petite taille.

Choisir entre l'électroérosion à plomb et l'électroérosion à fil

La gravure EDM par plomb devrait être un bon choix pour effectuer une gravure avec un niveau de précision élevé et des détails fins. Cependant, l'électroérosion à fil peut réduire les délais de livraison et vous pouvez envisager de choisir cette technique pour les matériaux épais et les demandes de coupe rapides. Ce que vous sélectionnerez à la fin dépendra de considérations uniques telles que le type de matériau, la forme de la pièce et la vitesse d'impression souhaitée.

Meilleures pratiques et conseils pour l'usinage par électroérosion par lest

Préparation des pièces et des électrodes

Vous assurez la réalisation de pièces vraiment exactes et précises en prêtant attention à la fois aux pièces et aux électrodes. Un serrage et un positionnement précis des pièces à usiner ainsi qu'une conception correcte des électrodes sont essentiels pour obtenir les résultats souhaités et éviter les erreurs.

Optimisation des paramètres de processus

Un réglage précis des paramètres du processus, notamment la tension, le courant, la durée de l'impulsion et le matériau de l'électrode, contribue à augmenter l'efficacité et la précision de l'usinage. Un réglage précis fréquent de ces paramètres, en tenant compte du type de matériau, de la géométrie et de la qualité attendue, entraîne des performances améliorées et une réduction du temps d'usinage.

Entretien et entretien des machines d'électroérosion à plomb

L'entretien programmé des unités Sinker EDM garantit une productivité élevée et une longue durée de vie de ces machines. En effectuant des inspections de routine, en nettoyant les réservoirs diélectriques et en lubrifiant les pièces mobiles, les pannes peuvent être évitées et la précision peut être maintenue.

Protocoles de sécurité et conformité

Le respect des mesures et réglementations de sécurité lors de l’usinage par électroérosion à platine est de la plus haute importance. Vous établissez une ventilation correcte, utilisez des équipements de protection et suivez les protocoles des manuels de sécurité des machines pour minimiser les risques d'accidents.

Applications de l'électroérosion à plomb

Industrie aérospaciale

Dans le cadre de vos activités aéronautiques, Sinker EDM occupe une position centrale dans l'usinage de pièces telles que les aubes de turbine et les composants de moteurs. Sa capacité à fondre et à refondre librement se démarque.

Industrie automobile

Les applications d'électroérosion par immersion sont également largement utilisées dans l'industrie automobile pour la fabrication de moules, de matrices et de composants. Grâce à cette capacité à former des formes complexes ainsi que des détails fins, des pièces de haute qualité, telles que des moules à injection et des composants de moteur,

Fabrication de dispositifs médicaux

Parmi les équipements médicaux, le graphite Sinker EDM est irremplaçable dans la production de pièces complexes telles que les instruments chirurgicaux, les implants et les prothèses. Grâce à ses capacités d'usinage de précision, des normes rigoureuses pour un usage médical sont fournies. Cela vous permet d’assurer la sécurité des patients et le progrès des soins.

Fabrication de moules et de matrices

Sinker EDM joue un rôle important dans la fabrication de moules détaillés pour les processus de moulage par injection plastique, de moulage sous pression et de forgeage. Comme nous le savons, sa caractéristique unique de produire des cavités complexes et des détails fins facilite l’efficacité et la productivité des usines.

Autres industries et applications spécialisées

En plus de se concentrer sur ces domaines majeurs, Sinker EDM dessert également d'autres industries telles que l'électronique, la fabrication d'outils et de matrices, la fabrication de bijoux et le prototypage.

Conclusion

L'électroérosion par plombs fait partie intégrante de la fabrication actuelle, permettant une précision et une flexibilité supérieures lors de l'usinage des composants les plus complexes d'une pièce.

Des techniques conventionnelles aux technologies CNC avancées, ses applications continuent d'évoluer, ce qui ne conduit qu'à une amélioration du développement. Sinker EDM apparaît comme un appareil inestimable, intouchable et qui répondra aux difficultés auxquelles le secteur manufacturier sera ensuite confronté.

Davantage de ressources:

Types de machines CNC – Source : TSINFA

Fraiseuse – Source : TSINFA