Le traitement par électroérosion est un type de traitement des métaux, au cours duquel des décharges électriques sont utilisées, entraînant l’érosion du matériau. Cette méthode est principalement utilisée pour la fabrication de matrices, de moules et d’autres pièces pour découpeurs et emboutisseurs. Dans cet article, vous découvrirez les avantages du traitement par électroérosion et à quoi ressemble exactement ce processus !
Qu’est-ce que la découpe par électroérosion ?
La découpe par électroérosion est un traitement qui repose sur le contact de l’électrode avec la surface du matériau, par exemple métallique. L’outil de travail de la machine-outil n’a cependant pas de contact physique avec celui-ci, il y a seulement un flux de liquide diélectrique dans lequel une tension électrique est générée. L’écart entre le matériau et l’électrode peut atteindre jusqu’à 0,8 mm. Au point de décharge de la tension se crée une température élevée qui provoque la fusion et l’évaporation du matériau, ce qui conduit finalement à l’obtention de la forme souhaitée.
Le traitement par électroérosion est utilisé partout où les méthodes conventionnelles de traitement des métaux ne s’appliquent pas. Un énorme avantage de cette méthode est la possibilité de réaliser des formes exceptionnellement précises, voire complexes, malgré la dureté du matériau. Ce traitement est efficace pour la production en série et en masse, car il permet d’obtenir une grande répétabilité du processus.
Fait intéressant, les débuts du traitement par électroérosion remontent à 1770. Le scientifique Joseph Priestley a alors découvert l’effet érosif d’une charge électrique sur le métal. Cette méthode est donc utilisée depuis de nombreuses années, et sa popularité continue d’augmenter.
Traitement WEDM ou EDM ?
On compare très souvent le traitement WEDM au traitement EDM. Rien d’étonnant – le WEDM est une variante du traitement EDM, c’est-à-dire du traitement par électroérosion. La principale différence entre ces deux méthodes concerne le type d’électrode utilisée. Dans la technique WEDM, il s’agit d’un fil qui traverse et façonne le matériau traité, tandis que l’espace interélectrode est rincé avec un diélectrique sous une pression suffisamment élevée. Cela permet d’éliminer le matériau résultant de la fusion ou de l’évaporation.
Le traitement WEDM, tout comme l’EDM – permet une découpe extrêmement précise des matériaux difficiles à usiner. On traite même des matériaux tels que le titane, l’acier à outils, le diamant polycristallin ou les carbures frittés. La méthode WEDM se caractérise donc par une large application et diffère légèrement du traitement classique par électroérosion.
Ces deux méthodes de traitement ont également une caractéristique commune. Les deux méthodes sont efficaces pour traiter des projets très petits et détaillés. Cependant, le WEDM est rentable dans le cas d’un petit nombre d’éléments, tandis que l’EDM constitue une meilleure solution pour la production en masse et en série.
Les plus grands avantages du traitement WEDM sont une haute tolérance, l’absence de coupe choc ainsi qu’une création facile de formes complexes. Pour que la découpe par électroérosion soit possible, un appareil est nécessaire, c’est-à-dire une machine-outil par électroérosion. On distingue deux types :
- machine à électro-érosion à pénétration,
- découpeuse à fil.
La différence entre ces deux appareils concerne la forme de l’électrode. Dans le premier cas, elle a la forme d’un objet creusé.
Usinage par électroérosion – applications
L’usinage par électroérosion est principalement utilisé pour usiner des matériaux durs, qui ne peuvent pas être traités par fraisage ou tournage. Cette méthode est utilisée notamment pour :
- la production de matrices,
- la production d’outils de forge,
- la production d’instruments chirurgicaux,
- la production de roues dentées miniatures pour montres,
- la production d’éléments à haut degré de miniaturisation,
- la production de poinçons pour le découpage et le pliage d’éléments en tôle,
- la production de tampons,
- la production de moules de fonderie et d’injection,
- la production de découpeurs,
- la production d’outils coupants,
- pour l’usinage de barres combustibles,
- pour l’usinage des pales de turbines et des compresseurs dans l’aéronautique,
- le découpage précis du métal.
Découpe par électroérosion – avantages et inconvénients
La découpe par électroérosion présente de nombreux avantages ainsi que des inconvénients. Les aspects positifs de cette solution sont :
- la possibilité d’usiner des éléments petits, durs et exigeants,
- l’absence de contact direct entre l’outil et le matériau usiné, ce qui permet d’usiner des matériaux délicats et fragiles sans dommages,
- la possibilité d’obtenir une surface bien finie,
- la possibilité d’obtenir des petits trous,
- la possibilité d’obtenir des formes complexes et non banales,
- la possibilité d’usiner des matériaux qui ne peuvent pas être traités par des méthodes traditionnelles.
D’autre part, les inconvénients de cette solution sont :
- un rythme lent d’élimination du matériau,
- la création d’électrodes qui nécessite un temps et des coûts supplémentaires,
- une forte consommation d’énergie,
- une puissance élevée requise,
- l’usure régulière des électrodes qui nécessitent une réparation après un certain temps,
- difficulté à reproduire des angles vifs,
- possibilité d’usiner des matériaux non conducteurs uniquement avec un réglage spécifique du processus.
L’usinage par électroérosion est donc un processus complexe mais extrêmement nécessaire qui permet d’obtenir diverses formes même avec des matériaux exigeants.
