Autres applications
Usinage par électroérosion

BM7251 v1 Article de référence

Autres applications
Usinage par électroérosion

Auteur(s) : Daniel KREMER

Date de publication : 10 oct. 2000 | Read in English

Cet article est réservé aux abonnés

Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?Se connecter

Sommaire
Médias

Présentation

1 - Principe

1.1 - Mécanismes de l'enlèvement de matière
1.2 - Matériaux usinables. Matériaux pour outils. Diélectriques
1.3 - Commande des machines

Tableau 1

2 - Performances

2.1 - Zone thermiquement affectée

Figure 9 - Tenue en fatigue d’après
2.2 - Débit de matière. Qualité géométrique. Usure de l’outil
2.3 - Limites de l’usinage par électroérosion

3 - Reproduction de forme par défonçage

3.1 - Principe
3.2 - Performances

Tableau 2
3.3 - Applications
3.4 - Comparaison avec d’autres techniques

4 - Découpe par fil

4.1 - Principe
4.2 - Performances

Tableau 3 Tableau 4
4.3 - Applications
4.4 - Comparaison avec les autres techniques de découpe

5 - Autres applications

5.1 - Fraisage
5.2 - Micro-usinage
5.3 - Réalisation de fissures
5.4 - Modifications de surface
5.5 - Techniques mixtes

6 - Automatisation

6.1 - Générateur
6.2 - Commande adaptative
6.3 - Axes
6.4 - Méthodes de travail

7 - Synthèse

Bibliographie & annexes

Présentation

Auteur(s)

Daniel KREMER : Ingénieur des Arts et Métiers - Professeur à l’École nationale supérieure des arts et métiers

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

L’usinage par électroérosion est une technique procédant par fusion, vaporisation et éjection de la matière. L’énergie est apportée par des décharges électriques passant entre deux électrodes, la pièce et l’outil.

Cette technique modifie les caractéristiques de la matière en surface et en sous-couche (augmentation de la dureté, présence de contraintes résiduelles de traction d’origine thermique, présence de microfissures). Il s’ensuit une meilleure résistance à la corrosion et à l’usure, mais une baisse notable de la tenue en fatigue des pièces. La surface usinée est faite de cratères, sa rugosité est grossière en ébauche (Ra = 10 à 30 µm) ; elle peut être bonne en finition (Ra = 0,4 à 1,6 µm). Le débit de matière est plutôt faible : de l’ordre du centimètre cube en ébauche, du millimètre cube, voire moins, en finition.

Ce ne peut pas être une technique de grande série. Les décharges passant entre les deux électrodes, il y a aussi enlèvement de matière sur l’outil, qui s’use (usure volumétrique de 0,5 %, en ébauche, à 30 % ou plus en finition).

Sa très grande qualité est la précision, qui peut être meilleure que 0,01 mm, à condition de maîtriser l’usure de l’outil.

L’électroérosion est utilisée dans divers secteurs de l’industrie, pour usiner des matériaux conducteurs ou semi-conducteurs : aciers trempés, alliages métalliques réfractaires, certains composites, etc. Le plus gros utilisateur est le secteur de l’outillage : moules de verrerie, d’injection de matière plastique, matrices, poinçons, filières. Le procédé est aussi utilisé en aéronautique, pour des perçages ou usinages sur aubes ou disques de turbine. Les autres utilisateurs sont le domaine nucléaire, le domaine médical (prothèses, aiguilles), la mécanique générale et l'automobile pour des applications particulières (perçage d’injecteurs Diesel, découpe de petites séries en Formule 1).

L’électroérosion est incontournable pour réaliser des formes complexes dans des matériaux à hautes caractéristiques mécaniques. Ses concurrents potentiels sont l’usinage à grande vitesse (qui ne permet pas cependant d’obtenir des détails aussi fins) et le prototypage rapide, qui est plus flexible, mais pas encore assez précis.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ? Se connecter

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7251

Lecture en cours
Présentation

Page
suivante

Automatisation

Article inclus dans l'offre

"Travail des matériaux - Assemblage"

(178 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

5. Autres applications

5.1 Fraisage

La première évolution dans ce domaine a consisté à utiliser la technique de reproduction de forme par défonçage avec des électrodes de forme simple ou complexe, et à les animer de mouvements plus complexes :

combinaison d’une avance dans la direction z avec une rotation autour de l’axe z (mouvement hélicoïdal d’axe z) ;
combinaison d’une avance dans la direction z avec une translation circulaire autour de l’axe z (mouvement planétaire d’axe z) ;
interpolation linéaire ou circulaire dans l’un des trois plans principaux (xy, yz, zx) ;
mouvement complexe avec une commande numérique 5 axes (avance de la tête combinée avec rotation de la pièce).

Cette technique permet :

de réaliser des formes complexes avec des électrodes de forme simple ;
de réaliser des détails dans des régions inaccessibles directement ;
de calibrer des surfaces ;
d’améliorer la rugosité ;
de reprendre des rayons internes trop importants, dus à l’usure des arêtes de l’électrode.

Une évolution récente appelée fraisage est une technique utilisant des électrodes cylindriques déplacées à l’aide d’une commande numérique, ce qui élimine la nécessité de fabriquer des électrodes de forme complexe. L’électrode est animée d'un mouvement de rotation à grande vitesse (jusqu’à 8 000 tr/min). L’usinage est obtenu par enlèvement de couches successives, ce qui facilite la compensation automatique de l’usure. Le taux d’usure est mesuré après chaque passe et la position de l’électrode est corrigée avant la passe suivante, si nécessaire.

Comme l’enlèvement de matière est local et que l’usure peut être compensée, on peut accepter des densités de courant plus élevées qu’en défonçage classique, afin d’obtenir un débit de matière suffisant. Le procédé est apte à fournir des pièces de qualité semblable à celle du défonçage, dans des temps comparables. Il est limité par la dimension minimale des électrodes utilisées (diamètre 0,8 mm), ce qui peut expliquer ses difficultés...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.