Usinage EDM est un processus de fabrication réduisant les décharges électriques et une méthode de traitement sans contact qui utilise l'énergie thermique plutôt que la force mécanique pour enlever la matière de la pièce. L'EDM ne convient qu'aux matériaux conducteurs tels que le titane, l'acier, l'aluminium, le nickel et le laiton. Le coût de traitement, le temps de traitement et le coût de l'équipement de débogage de l'EDM sont relativement élevés, mais l'EDM peut effectuer le processus que les fraiseuses CNC ne peuvent pas effectuer. Le but de ce blog est de présenter l'historique du traitement EDM, les avantages et les inconvénients, le processus de traitement, le type et d'autres informations, afin de vous fournir des conseils constructifs pour choisir le bon service de traitement EDM.
Table des matières
cabillotQu'est-ce que l'usinage EDM ?
L'usinage EDM peut atteindre des tolérances de précision dans la plage de ± 0.005 mm, particulièrement adapté à l'usinage de moules à injection complexes ou fins et de pièces métalliques présentant des angles internes, des courbes, des trous, des gravures et d'autres caractéristiques pointus. L'EDM est unique en ce sens qu'il n'utilise pas d'outils tranchants pour enlever de la matière comme l'usinage CNC traditionnel. Au lieu de cela, l'EDM utilise de l'électricité et de la chaleur pour éliminer la matière, c'est pourquoi on l'appelle EDM. L'EDM fonctionne sans contact physique avec la pièce à usiner, en utilisant une décharge électrique proche de 8000 12000 ºC à XNUMX XNUMX ºC pour éliminer les parties excédentaires du matériau. Étant donné que le matériau à couper après le traitement est stimulé par des températures élevées pour former des dépôts de carbone, immergés dans le fluide électrique, ces particules sont éliminées en toute sécurité de l'électrode et de la surface de la pièce.

Histoire de l'usinage EDM
Au XVIIIe siècle, le scientifique britannique Joseph Priestley a découvert que les décharges électriques peuvent corroder les matériaux sur les électrodes, et il a continué à utiliser l'électricité pour faire des expériences, mais ne savait pas dans quel but faire l'expérience et a finalement abandonné l'affaire. L'EDM a été inventé au XXe siècle lorsque deux scientifiques soviétiques, B. Lazarenko et N. Lazarenko, ont utilisé des courants électriques pour traiter des matériaux conducteurs. Et EDM au 20ème siècle, le développement rapide de la science et de la technologie à l'ère de l'innovation continue, le processus EDM est de plus en plus mature et de plus en plus soigné, en même temps pour une variété de matériaux très durs, la précision du traitement EDM peut être contrôlée avec plus de précision, plus facile opérer.
Quel est le processus d'usinage EDM ?
La première étape consiste à placer la pièce en métal conducteur sur la table de montage de la machine à étincelles EDM.
La deuxième étape utilise ensuite le dispositif pour serrer la pièce, teste ensuite l'état horizontal de la pièce et de la tête d'étincelle, et place l'outil sur la glissière verticale pour un positionnement précis. Les outils émettent des étincelles lorsqu'ils s'approchent de la pièce sans la toucher. Si l’outil est trop éloigné de la pièce à usiner, il ne produira pas d’étincelles. S'il est trop proche, il est possible que les pièces fusionnent. Lorsque le niveau de la pièce est décalé, la totalité de la pièce usinée est déformée (la taille est également erronée). Généralement, l'espace de décharge doit être contrôlé dans la plage de 1 à 100 μm, ce qui est lié à la taille de l'impulsion du courant de décharge.
La troisième étape consiste à commencer le débogage de l'équipement une fois que le machiniste a calibré la position, saisi la position, la taille, la forme et les autres informations que vous souhaitez traiter sur l'ordinateur. Une fois le programme configuré, la machine à étincelles EDM peut commencer à fonctionner. Le métal en fusion refroidit rapidement dans l’eau pour former des dépôts de carbone que l’eau déminéralisée éliminera. Dans une certaine mesure, l'accumulation de carbone peut déclencher un système d'alerte précoce, et une accumulation excessive de carbone peut nuire aux résultats.
Types d'usinage EDM
Il existe trois types d'électroérosion : l'usinage par décharge, l'électroérosion par fil et l'électroérosion par forage.
L'usinage par électroérosion est l'une des quatre technologies de traitement les plus populaires, et le fraisage, le tournage et la rectification suivent le rythme. En général, il convient à la fabrication de moules complexes présentant des caractéristiques de cavité fine. Avec le principe d'usinage par fraisage CNC est complètement différent, EDM fait référence à un certain milieu, via la décharge d'impulsion entre l'électrode de l'outil et l'électrode de la pièce, la méthode d'usinage de la pièce.
Lors de l'électroérosion à plomb, l'outil et la pièce ne sont pas en contact, mais s'appuient sur la décharge d'étincelle pulsée générée en continu entre l'outil et la pièce, et utilisent la température élevée locale et instantanée générée pendant la décharge pour éroder progressivement le matériau métallique. Parce qu'il y a des étincelles visibles dans le processus de décharge, on l'appelle EDM. Électrode d'outil couramment utilisée, bonne conductivité électrique, point de fusion élevé, matériaux résistants à la corrosion électrique faciles à traiter, tels que le cuivre, le graphite, l'alliage de cuivre-tungstène et le molybdène. Au cours du processus d'usinage, l'électrode de l'outil présente également une perte, inférieure à la quantité de corrosion de la pièce métallique, proche de l'absence de perte. En tant que milieu de décharge, le liquide de travail joue également le rôle de refroidissement et d'élimination des copeaux au cours du processus de traitement. Les fluides de travail couramment utilisés sont : le kérosène, l'eau déionisée et l'émulsion, etc., car ils se caractérisent par une faible viscosité et des performances stables.
Usinage par décharge par fil
EDM à fil est un processus de fabrication par réduction sans contact qui utilise des fils fins chargés et des fluides diélectriques pour couper les pièces métalliques dans la forme souhaitée. Les pièces métalliques sont coupées à travers des fils de laiton d'un diamètre allant de 004 pouces à 012 pouces (10 mm à 30 mm) en suivant un chemin contrôlé avec précision. Le diamètre du fil peut être plus grand ou plus petit. Lorsqu'il est sous tension, le fil atteint rapidement la tension requise et corrode la pièce par décharge. Les débris résultants sont refroidis par de l’eau déminéralisée et emportés. Le procédé EDM coupé au fil n'est pas sensible à la dureté de la pièce, compatible avec le carbure de tungstène, carbure rare.

Le processus d'électroérosion par fil doit être effectué dans un récipient rempli d'eau déminéralisée. Selon l'application, les matériaux du fil comprennent le cuivre, le laiton, le tungstène, le molybdène, le revêtement (galvanisé et recuit par diffusion) et le fil à âme en acier. Il convient de noter que quel que soit le type de fil, il n'y a qu'une seule durée de vie et seule la valeur des déchets reste après utilisation. AN-Prototype investit dans cinq machines Mitsubishi et Sodick WEDM hautes spécifications en 2021 avec la fabrication de pièces complexes jusqu'à 1300 1000 mm x 670 0.000001 mm x XNUMX mm. En tant que spécialiste des services de coupe de fil, nous avons de l'expérience dans la fabrication de rainures de clavette, d'engrenages, de cannelures et d'autres pièces caractéristiques. Les tolérances typiques pour les pièces vont jusqu’à ±XNUMX″.


Usinage EDM de perçage
Le perçage EDM est la première technologie EDM développée, adaptée à l'usinage de pièces avec des trous inférieurs à 5 mm. Le traitement du perçage EDM n'est pas non plus limité par la dureté des matériaux métalliques. Le matériau de l'électrode de l'outil peut être de l'acier, de la fonte ou du cuivre. La Sodick d'An-prototype est une perceuse à grande vitesse largement utilisée pour percer et découper des trous. Les moteurs d'avion dans le secteur aérospatial et les aubes de turbines à gaz dans le secteur de la production d'énergie, ainsi que les turbines des équipements médicaux et scientifiques, doivent percer des trous de refroidissement. Afin de former une couche d'air de refroidissement sur l'aube de turbine et la surface de l'aube, pour l'empêcher de surchauffer. Le Sodick est l'une des solutions parfaites lorsque vous devez percer de petits trous très longs et droits sur des pièces avec des surfaces inclinées difficiles à atteindre. Le perçage EDM permet le perçage borgne et traversant, et peut percer des trous lisses sans bavures sur les pièces où le fraisage et le tournage CNC ne peuvent pas obtenir de formes géométriques.

Application de l'usinage EDM ?
L'application de l'EDM est très large et peut montrer ses avantages uniques dans diverses industries. Dans la fabrication d'appareils électroménagers, EDM peut traiter des pièces complexes pour répondre aux besoins de plus en plus raffinés des appareils électroménagers.
EDM joue un rôle irremplaçable dans la fabrication de composants clés des châssis et des structures de moteur de l'industrie automobile, garantissant la sécurité et la fiabilité des véhicules. De plus, dans le domaine de l'aviation et de l'aérospatiale, le traitement EDM peut traiter des matériaux conducteurs de haute dureté et fabriquer des pièces dotées de cavités complexes, répondant ainsi aux exigences de haute précision et de haute fiabilité du domaine aérospatial. Dans le même temps, l'EDM joue également un rôle important dans des secteurs tels que le transport maritime, l'inspection médicale, l'électronique et la mécatronique, en apportant un soutien important à l'innovation et au développement de diverses industries.
Il convient de mentionner que le traitement EDM garantit non seulement la qualité de la pièce, mais également que la surface de la pièce après traitement est lisse et sans bavures, et qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer un post-traitement fastidieux, ce qui permet d'économiser considérablement les coûts de main-d'œuvre. En outre, l'EDM est également très adapté aux besoins de fabrication personnalisée en grand volume, tels que la fabrication de moules et le prototypage, offrant une solution efficace et fiable pour la production de masse des entreprises.
Avantages de l'usinage EDM ?
Précision: L'EDM présente l'avantage unique de découper avec précision des formes et des profondeurs complexes, alors que les techniques de traitement traditionnelles sont limitées et ne peuvent pas atteindre ce niveau de traitement. Dans le même temps, l'EDM peut facilement atteindre des tolérances extrêmement serrées dans la plage de ± 0.005 mm.
Aucun dommage aux matériaux: Le caractère sans contact de l'EDM lui permet de former de petites pièces aux détails fins ou aux parois fines, et il n'y a aucun risque de déformation, d'endommagement ou de casse des pièces usinées.
Aucun traitement de surface: L'EDM permet d'obtenir une finition de surface de haute qualité sans aucune marque d'outil ni bavure et économise du travail en retraitant manuellement les problèmes de surface ultérieurement. Cependant, si la vitesse d'électroérosion est ajustée trop rapidement, la méthode de traitement peut produire une fine texture sablée.
Inconvénients de l’usinage EDM ?
Coût élevé: En raison du taux d'usure élevé de l'outil, l'électrode doit être périodiquement vérifiée et remplacée, de sorte que le coût des accessoires du processus EDM est élevé. Dans le même temps, étant donné que l'équipement de débogage prend beaucoup de temps et que l'EDM est une méthode de traitement non traditionnelle, le coût du temps de débogage et le coût du temps du traitement sont également relativement élevés. Alors que l'EDM peut être coûteux pour la production en petites séries, l'EDM est plus rentable à mesure que la production augmente et que les dépenses accrues sont réparties sur de nombreux composants.
Consommation d'énergie élevée: L'EDM est un procédé de fabrication énergivore. Parce qu’il repose sur un courant constant, il consomme plus d’énergie, ce qui augmente les coûts et a un plus grand impact sur l’environnement écologique. Par conséquent, par rapport à l’EDM, les méthodes de traitement alternatives qui consomment moins d’énergie et ont moins d’impact sur l’environnement deviennent le premier choix.
Incompatible avec les matériaux non conducteurs: Les EDM sont compatibles avec une large gamme de matériaux métalliques, y compris les métaux les plus durs, à condition qu'ils soient électriquement conducteurs (titane, acier, aluminium, nickel et laiton, etc.). Mais il est limité aux matériaux conducteurs, ce qui signifie qu’il ne fonctionne avec aucun plastique, céramique ou composite. Dans le même temps, étant donné que le métal se dilate lorsqu'il est chauffé, cela peut affecter les propriétés métallurgiques de la pièce (le refroidissement de l'objet traité est donc également particulièrement important).
Pour aller plus loin
Machine à étincelles EDM, après des centaines d'années de développement, de l'équipement inconnu au rôle important dans la production de forage, nous pouvons imaginer à quel point le processus de développement de l'EDM est difficile. Désormais, ce que l'EDM nous apporte, c'est que des choses complexes peuvent être réalisées simplement et n'ont pas besoin d'être trop compliquées. Dans le traitement, nous pouvons choisir en fonction de la demande, non seulement pour la poursuite de la vitesse et de la production, l'EDM est pour la poursuite de la qualité et de la production de haute qualité, ce qui est l'intention initiale de l'industrie manufacturière, mais aussi la mission d'An-prototype. .
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Q1 Usinage EDM ou usinage CNC ?
Peu importe combien. Cependant, tant qu'il s'agit d'angles droits, de petits trous, de trous de précision et de pièces avec des cavités complexes, l'EDM peut être sélectionné, bien que le coût soit élevé, mais par rapport à l'usinage CNC, la CNC est difficile à réaliser cette technologie de traitement de perçage de pièces dans cavités complexes, lorsque nous donnons le temps nécessaire aux pièces qui doivent être traitées, nous pouvons alors comprendre que nous utilisons l'usinage EDM qui est beaucoup plus rentable que l'usinage CNC. An-prototype est une entreprise avec plus de 15 ans d'expérience professionnelle dans l'usinage EDM et l'usinage CNC, et il existe de nombreux cas de réussite.


Q2 Comment réduire les coûts ?
Il est recommandé de fabriquer des pièces en petits lots. Un mécanicien a besoin de temps pour déboguer une machine avant d’usiner une pièce, et une fois la machine prête, le même processus peut contrôler la fabrication de centaines, de milliers de pièces, voire plus. Si vous n’avez besoin que d’une ou de quelques pièces personnalisées, le coût sera élevé. Parce que le coût de la main d’œuvre des mécaniciens formés et qualifiés est très élevé. Si le nombre d'une pièce atteint des milliers, cela réduira considérablement le coût de la main d'œuvre partagé par une seule pièce, voire négligeable. En bref, plus le nombre de pièces fabriquées est élevé, plus le coût correspondant sera faible.
Q3 Les dessins seront-ils divulgués ?
Vos dessins et informations sont le top secret d’AN-Prototype. Pour chaque commande avant de commencer, An-prototype recommande de signer le NDA.
Q4 Délai de traitement des pièces de personnalisation ?
Selon les exigences de complexité et de tolérance des pièces, AN-Prototype peut traiter 100 pièces en trois jours au plus tôt et effectuer une inspection qualité en une journée.
Q5 Comment s'assurer que les pièces usinées sont parfaites ?
Les ingénieurs d'inspection de la qualité d'un prototype utiliseront un instrument de mesure de coordonnées CMM, un élément secondaire, un pied à coulisse de hauteur, une jauge à bouchon à vis, une goupille à vis et d'autres instruments de mesure professionnels pour tester à nouveau votre produit. Une fois le test terminé, le produit sera emballé et expédié. ainsi que le rapport d'inspection qualité complet, pour garantir que la qualité du produit qui vous est livré est intacte, au-delà de vos attentes.