Qu’est-ce que l’EDM ?
Application de l'EDM dans la fabrication de moules
L'usinage par électroérosion (EDM) et l'usinage par électroérosion à fil (EDM) sont deux des méthodes d'usinage spéciales les plus largement utilisées dans le traitement des pièces de moules. Cette section ne fournira qu’un bref aperçu de ces deux méthodes.
L'usinage par électroérosion (EDM) est un processus qui utilise la température élevée générée par une décharge pulsée entre une électrode d'outil et une électrode de pièce dans un milieu spécifique pour effectuer une électro-érosion, en usinant la pièce pour obtenir des formes, des dimensions et des exigences de rugosité de surface spécifiques. L'EDM peut traiter divers matériaux métalliques à haut -point de fusion-, haute-dureté, haute-résistance, haute-pureté, haute-ténacité et haute-fragilité. Il est largement utilisé pour l'usinage de cavités, de trous (trous ronds, trous carrés, trous irréguliers), de trous incurvés (trous courbés, trous filetés), ainsi que de fentes étroites, de petits trous et de micro-trous dans diverses matrices d'estampage, matrices de forgeage à chaud, matrices de moulage sous pression, matrices d'extrusion, moules en plastique et moules en caoutchouc.
L'usinage par électroérosion peut être divisé en formage par décharge électrique (communément appelé EDM) et en usinage par électroérosion par fil (communément appelé EDM par fil) en fonction de son champ d'application.
L'usinage par électroérosion (EDM) est principalement utilisé pour l'usinage de cavités de forme complexe-et de rainures de noyau qui ne peuvent pas être pénétrées par le moule, ainsi que pour l'usinage d'angles vifs et de rainures étroites qui ne peuvent pas être complétées par découpe (il est également utilisé pour l'usinage de perforation où les exigences de précision dimensionnelle ne sont pas élevées).
Équipement de coupe par fil à décharge électrique et exemples
Les machines-outils de coupe à fil par décharge électrique sont divisées en deux types : la coupe à fil lente et la coupe à fil rapide. La figure 1-27 montre un diagramme schématique de la structure d'une machine-outil de découpe rapide à fil CNC. Le corps principal de la machine-outil de découpe rapide de fil CNC se compose d'un lit, d'un cadre métallique, d'une table de travail, d'un mécanisme d'alimentation en fil, d'un dispositif conique, d'un système de circulation du fluide de travail, etc.
Tube de stockage à 1 fil ; Support à 2 fils ; Appareil à 3 cônes ; Fil à 4 électrodes ; 5-Table de travail ;
6-réservoir de fluide de travail ; 7 lits ; 8-Boîtier de commande ; 9-Armoire de commande
Dans l'usinage par électroérosion à fil (EDM), la pièce est alimentée par le mouvement relatif de la table de travail et du fil électrode. La table de travail peut se déplacer linéairement dans deux directions de coordonnées, permettant au fil d'électrode de se déplacer par rapport à la pièce selon diverses trajectoires courbes planes.
Le processus de base de l'électroérosion par fil est illustré à la figure 1-28. Le fil électrode part du trou d'enfilage du fil et effectue un usinage par électroérosion le long de la trajectoire de la ligne pointillée jusqu'à ce que tout le contour d'usinage soit terminé.
La figure 1-29 montre quelques pièces usinées par électroérosion à fil. La figure 1-29(a) montre un hexaèdre avec un trou de filetage-près du bord. Le fil d'électrode part ensuite du trou d'enfilage du fil et usine le long du contour, pour finalement obtenir une pièce avec un contour de surface incurvé, similaire à l'usinage par électroérosion à fil d'un poinçon. La figure 1-29(b) montre également un hexaèdre avec un trou de filetage au centre. Le fil d'électrode part ensuite du trou d'enfilage du fil et usine le long du contour, pour finalement obtenir une pièce avec un extérieur en hexaèdre et un contour intérieur incurvé, similaire à l'usinage par électroérosion à fil d'une matrice.
La figure 1-29(c) montre une rainure étroite usinée à l'intérieur d'une partie de disque. La figure 1-29(d) montre un petit insert de noyau usiné par électroérosion à fil.
Équipement d'usinage par électroérosion et exemples
La machine d'usinage par électroérosion (EDM) se compose principalement d'un banc, d'une tête de broche, d'une colonne, d'une table de travail, d'un réservoir de fluide de travail et d'une armoire de commande, comme le montre la figure 1-30.
La table de travail est généralement capable d'un mouvement longitudinal et latéral, c'est-à-dire d'un mouvement dans les directions X et Y, pour atteindre la position relative requise entre l'électrode de l'outil et la pièce à usiner. La table de travail est également équipée d'un réservoir de fluide de travail, qui y plonge l'électrode de l'outil et la pièce à usiner, servant à refroidir et à éliminer les copeaux.
L'armoire de commande se compose principalement d'une alimentation pulsée et d'un système de réglage automatique de l'alimentation. L'alimentation à impulsions convertit l'alimentation CA à fréquence industrielle en un courant d'impulsion unidirectionnel d'une fréquence spécifique pour fournir l'énergie de décharge requise pour l'EDM. En ajustant les paramètres électriques, différents besoins d'ébauche, d'intermédiaire et de finition peuvent être satisfaits. Le système de réglage automatique de l'avance garantit qu'un certain espace de décharge est maintenu entre l'électrode et la pièce tout au long du processus d'usinage grâce à son propre système de contrôle automatique, garantissant ainsi la stabilité du processus EDM.
La figure 1-31 montre les pièces traitées par EDM. La figure 1-31(a) montre un trou fraisé carré usiné sur une pièce à l'aide d'une électrode carrée. La figure 1-31(b) montre une pièce multi-cavité usinée à l'aide d'une seule électrode d'outil lors de la translation de la table de travail. La figure 1-31(c) montre une méthode d'usinage de deux cavités simultanément à l'aide d'une seule électrode. En faisant tourner la tête de broche de la machine-outil, l'usinage de plusieurs cavités peut être réalisé. Étant donné que les électrodes s'usent pendant l'usinage, il est impossible de terminer le processus d'usinage en utilisant une seule électrode d'outil lors de l'usinage réel. Il est souvent nécessaire de préparer plusieurs électrodes pour effectuer séparément l'ébauche et la finition de l'électroérosion.
