électro-érosion

principe

• Fusion puis ébullition des matériaux de l’électrode et de la pièce

• Reproduction en négatif de la forme de l’électrode

• Pas de contact électrode-outil/pièce: intervalle d’étincelage

• Électrodes séparées par un liquide diélectrique

• Étincelles électriques entre électrode-outil et pièce à usiner

Domaines d’application

DOMAINES D’APPLICATIONS :DOMAINES D’APPLICATIONS :Les applications sont dans le domaine de la fabrication unitaire ou de petite série 

Outillage

Automobile (quelques applications).

Aéronautique

Détails du fonctionnement

Description du système

Bâti -tête d’usinage asservie

-table porte piece

- bac d’usinage

Générateur

Unité de filtration et de stockage du liquide diélectrique

CNC

Déplacement électrode outil servocommandée

Dans le bac…l’étincelage

Canal de décharge

Fusion Compression du canal de décharge - > bulle de gaz

Fin décharge P tombevaporisation explosive

Viscosité Contre pression

Chaleur

Mise sous tensionChamp électrique

Ionisation du diélectrique Pont conducteur

Diélectrique: -amorçage des décharges donnant lieu aux étincelle -évacuation des résidus -refroidissement de la pièce que l’étincelle chauffe

Établissement du courant Diélectrique : - chaleur - évaporation

rupture de résistance =claquage

Paramètres

Puissance des étincelles

volume cratère = f(énergie étincelle)débit d’usinage=f(puissance étincelle)

Matériaux

électrode-outil- bonne résistance à

l’usure- T° fusion- T° ébullition- chaleurs latentes- diffusivité thermique - conducteur de la

chaleur

pièce- conducteur

d’électricité- T° fusion- T° ébullition- chaleurs latentes- diffusivité thermique

basses

élevées

Ex: graphite, cuivreEx: acier, aluminium

Polarité

• décharge longue • décharge courte

Bombardement: énergie cinétique convertie en chaleur

Ec dépend : - masse - vitesse - nombre de particules

Avantages et inconvénients

Les avantages de l’usinage par électroérosion

Vitesse : rapide pour formes complexes

Procédé: à distance par voie électrothermique -> usinage de pièces minces déformables

Fiabilité Grande précision

Matériaux: métaux ou alliages -durs - réfractaires à usinage conventionnel

par enlèvement de copeaux - ne dépend pas directement des propriétés

mécaniques

Forme :-> Reproduction automatique -> toute surface démoulable ->angles vifs

Adaptabilité : nombreuses formes d’électrodes

Effets métallurgiques : modification de structure a superficielle de la pièce -couche blanche

-couche intermédiaire -métal non modifié

Les inconvénients de l’usinage par électroérosion

Matériaux : ni plastiques , ni caoutchoucs…

Propriétés mécaniques : Diminution de la limite de

fatigue Réalisation des électrodes

Manipulation : changement fréquent de taille d’électrode

Stabilisation de l’usinage : amorce d’arc ou court circuit ->optimisation des caractéristiques de décharge

->arrosage (circulation du diélectrique)

Usure des électrodes :-en phase de finition -face frontale -> profil inchangé -réduite avec nouvelles technologies de générateurs à

impulsions

Vitesse : 0.1mm/mn pour formes complexes 1mm/mn pour perçages mais grande usure

Débit de matière : faible en général

Critères technico-économiquesRentable lorsque les formes ou matériaux à usiner le sont

difficilement par autres procédés

Formes simples avec séries de pièces importantes (électrodes multiples)

Formes complexes à l’unité

Variantes

DIFFERENTES VARIANTES :DIFFERENTES VARIANTES :

1. REPRODUCTION DE FORME PAR DÉFONÇAGE

Principe :Principe :

Performances :Performances :

le débit de matière :1mm3/min en finition à 1500 mm3/min en ébauche 

la rugosité (Ra) : de 0,4 finition à 15 µm  en ébauche

usiner des formes complexes (à partir d’une électrode) 

fournir une très grande précision (inférieur à 0.001mm)

2. DÉCOUPE PAR FIL PrincipePrincipe : :

Performances Performances ::

un débit surfacique pouvant atteindre 350 mm2/min dans l’acier 

un état de surface pouvant descendre à Ra 0,2µm

une forme complexe : dépouille, détails fins 

une très bonne précision géométrique : < 3 à 50 µm 

une épaisseur plutôt grande : > 1 à 2 mm (jusqu’à 500 mm) 

USINAGE ELECTROCHIMIQUEUSINAGE ELECTROCHIMIQUE

Comparaison avec autres techniques d’usinage

Reproduction de forme par défonçage Difficultés d’usinage des matériaux hétérogènes ou composites

Impossibilité d’obtenir des angles vifs et de très petites formes

Rentables en fabrication par série