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L‘électroérosion par enfonçage : ce qu‘il faut savoir

L Électroérosion Ce Qu Il Faut Savoir

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L Électroérosion Ce Qu Il Faut Savoir

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  • Llectrorosion par enfonage : ce quil faut savoir

  • 2Llectrorosion par enfonage

  • 3Llectrorosion par enfonage

    1. Electrorosion par enfonage 5

    2. Fluide dilectrique pour llectrorosion 17

    3. Rle du fluide dilectrique 17

    4. Exigences lies au fluide dilectrique 18

    5. Critres dvaluation des fluides dilectriques 18

    6. Nettoyage lors de traitements par tincelage 22

    7. Filtrage du fluide dilectrique 23

    8. Effets sur la pice lors de lusinage par tincelage 26

    9. IonoPlus vers de meilleurs fluides dilectriques 30

    10. Fluides dilectriques IME 63, IME 82, IME 110, IME 126 32

    11. Formation de vapeur lors de llectrorosion 35

    12. Le fluide dilectrique et lpiderme 35

    13. Sept rgles dor lies au maniement 36 du fluide dilectrique IME

    14. Effet dune dcharge sur la surface mtallique 37

    15. Scurit et environnement Extrait de la directive 42 VDI 3402 pour les installations denfonage par lectrorosion

    SOMMAIRE

  • 4Llectrorosion par enfonage

  • 5Llectrorosion par enfonage

    1. Electrorosion par enfonage

    Introduction

    Llectrorosion est un procd dusinage moderne offrant quantit davantages. Il est donc de plus en plus utilis. Lusinage par tincelage offre par exemple un nombre de possibilits infini dans le domaine du traitement des mtaux : un moule pour la verrerie, louverture pour ljecteur, ljecteur adapt sa droite, tous les deux usins en une

    seule opration. Une pice difficile, traite rapi-dement avec une grande prcision. Mais com-ment tout cela fonctionne-t-il ? A quoi ressemble lenlvement par tincelage ? La plupart des opra-tions ne sont hlas pas visibles. A laide de modles et de schmas nous allons tenter de donner une image concrte de ce procd.

  • 6Principe

    Le principe de llectrorosion est simple. La pice et loutil sont placs de telle sorte quils ne sont pas en contact. Il reste un espace qui est alors combl avec du liquide isolant. Cest la raison pour laquelle le traitement est effectu dans un rcip-ient. Pice et outil sont relis par un cble une source de courant continu. Sur un fil lectrique, il y a un interrupteur. Si celui-ci est ferm, une tension lectrique se forme alors entre la pice et loutil. Tout dabord, aucun courant ne passe, car le fluide dilectrique entre la pice et loutil joue son rle disolant. Cependant, si lespace est rduit, une tincelle jaillit alors lorsque la distance est trs

    rduite. Lors de cette raction, quon appelle dcharge, le courant est transform en chaleur. La surface du matriau schauffe fortement dans la rgion du canal de dcharge. Si prsent, on interrompt lapport de courant, le canal de dchar-ge sannule rapidement. Le mtal en fusion la surface du matriau svapore alors dans une explosion et enlve jusqu une certaine profon-deur la matire liquide. Il se forme un petit cratre. Si les dcharges se succdent, des cratres appa-raissent les uns ct des autres et il y a donc une rosion constante la surface de la pice.(Figure 2)

    Gap

    La tension applique entre les lectrodes et la pice ainsi que le courant de dcharge varient en fonction du temps. Cette variation temporelle est reprsente phase par phase dans les illustrations. Commenons gauche : la tension cre un champ lectrique dans lensemble de lespace entre les lectrodes. Grce leffet dynamique de ce champ et la nature gomtrique de la surface, les parti-cules conductrices en suspension dans le fluide se concentrent sur les endroits o lintensit du champ est la plus importante. Il se forme ainsi un

    canal comme reprsent dans le schma du milieu. En mme temps, des particules charges nga-tivement sont expulses des lectrodes charges ngativement. Elles entrent en collision avec les particules neutres dans lespace entre les lectrodes et se dcomposent. Il apparat ainsi des particules charges ngativement et positivement. Le procd stend en avalanche et est appel lionisation par impact. Les canaux forms de particules conductri-ces gnrent ce phnomne (Figure 3)

    Llectrorosion par enfonage

    Figure 2

  • 7Llectrorosion par enfonage

    Ici, nous observons de nouveau ce qui en ralit nest jamais visible : les particules charges positive-ment se dplacent vers les particules charges ngativement et inversement. Il passe du courant lectrique. Ce courant augmente jusqu une

    valeur maximale tandis que la temprature et la pression continuent daugmenter. La bulle de vapeur continue ainsi se former, comme on peut le voir sur le schma 4.

    Figure 3

    Figure 4

  • 8Corrlation entre le flux de courant et la chaleur

    Sur le schma ci-dessous, on peut voir comment lapport de chaleur est rduit lorsque le courant baisse. Le nombre de particules charges lec-triquement diminue rapidement et la pression seffondre, ainsi que le canal de dcharge. Le mtal fondu surchauff svapore dans une explosion et

    entrane avec lui le matriel fondu. La bulle de vapeur disparat elle aussi et il ne reste finalement que des particules de mtal ainsi que des produits de ddoublement issus du fluide de traitement. Principalement du graphite et du gaz (figure 5).

    Grce au schma ci-dessous, tentons de faire apparatre le rapport entre le flux de courant et la chaleur. Dans une coupe agrandie, nous voyons en bas la surface ngative de llectrode, au dessus, une partie du canal de dcharge. Des particules charges positivement apparaissent sur la surface mtallique (ici en rouge) et provoquent de fortes vibrations au niveau des particules de mtal, ce qui

    correspond une hausse de temprature. Lorsque la vitesse est suffisamment leve, les particules de mtal (ici en gris-jaune) peuvent, elles aussi, tre tes. Une liaison des particules charges positive-ment (rouge) et ngativement (bleu) provoque une augmentation des vibrations et ainsi de la tempra-ture des particules qui prsent ne sont plus char-ges lectriquement (figure 6).

    Llectrorosion par enfonage

    Figure 5

    Figure 6

  • 9Llectrorosion par enfonage

    Nous savons que lnergie lectrique se transforme en chaleur lors de la dcharge. Cette chaleur main-tient le canal de dcharge, provoque la formation de cratres de dcharge sur les lectrodes et

    augmente la temprature du fluide dilectrique (figure 7).

    Polarit

    Une explication concernant la polarit est prsent ncessaire. Lors de lchange de particules char-ges ngativement (bleu) et positivement (rouge), un flux de courant apparat dans le canal de dcharge. Les particules produisent alors de la chaleur qui fait fondre le mtal. Avec une dure dimpulsion trs courte, il y a plus de particules charges ngativement en mouvement que positi-vement. Plus il y a de particules dune certaine sorte qui se dplacent sur llectrode dimpact, plus la chaleur dgage est importante. Il faut noter que les particules charges positivement produisent plus de chaleur la mme vitesse dimpact et ce en raison de leur masse plus leve. Cependant,

    afin que lrosion ou lusure des lectrodes soit moindre, il faut choisir la polarit de telle sorte que jusqu la fin de la dcharge autant dnergie calorifique que possible soit libre sur la pice usiner. Cest la raison pour laquelle, lorsque les impulsions sont courtes, llectrode de loutil est ngative. Par contre, lorsque les impulsions sont longues, elle doit tre positive, ce qui correspond une polarit positive. La dure des impulsions, qui provoque le changement de polarit, dpend dun certain nombre de facteurs qui sont eux-mmes lis aux caractristiques physiques de la pice et des lectrodes. Lors de lusinage dacier avec du cuivre, la limite de la dure des impulsions est denviron 5 microsecondes (figure 8).

    Figure 7

    Figure 8

  • 10

    jusqu la fin de la dcharge autant dnergie calorifique que possible soit libre sur la pice usiner. Cest la raison pour laquelle, lorsque les impulsions sont courtes, llectrode de loutil est ngative. Par contre, lorsque les impulsions sont longues, elle doit tre positive, ce qui correspond une polarit positive. La dure des impulsions, qui

    provoque le changement de polarit, dpend dun certain nombre de facteurs qui sont eux-mmes lis aux caractristiques physiques de la pice et des lectrodes. Lors de lusinage dacier avec du cuivre, la limite de la dure des impulsions est denviron 5 microsecondes (figure 8).

    Temps de traitement

    Comme pour tous les procds dusinage, le temps et la prcision jouent un rle essentiel lors de llectrorosion. Le temps de traitement dpend du volume de matire ter de la pice ainsi que de lintensit drosion dfinie par VW. Elle est mesure en millimtres cube par minute ou en pouces cube par heure.

    En dehors dautres facteurs lis lusure, la prci-sion de lusinage dpend principalement de llectrode de loutil. Elle est dsigne par un petit thta grec et un v. Le ratio indiqu par cette valeur est donn en pour cent et indique quel volume de matire rod sur llectrode a t perdu compar au volume t de la pice (figure 9).

    Llectrorosion par enfonage

    Figure 9

  • 11

    Llectrorosion par enfonage

    De mme que pour lusinage par enlvement de copeaux, il est possible avec llectrorosion de produire une surface la rugosit fine ou grossi-

    re. Les deux exemples ci-dessous montrent quelle plage de rugosit peut tre obtenue au niveau de la qualit de surface (figure 11).

    Qualit de surface

    Tout comme pour les procds de traitement de surface conventionnels, le rsultat obtenu avec llectrorosion nest pas parfaitement plat, en effet, la surface est lgrement rugueuse et en forme de creux. Ceci est typique pour llectrorosion et cette caractristique doit tre connue, elle peut tre importante selon lajustement ou la fonction laquelle est destine la pice traite. Cest galement la raison pour laquelle un systme de rfrence particulier et une unit de mesure de la surface ont t dvelopps afin que la rugosit

    puisse tre prise en compte. La plupart du temps,

    les units de mesure et paramtres sont mesurs en Rmax et Ra. Par Rmax, cest la profondeur dasprit maximale qui est indique. En France et en Allemagne, on dsigne galement cette valeur par Rt, aux USA par Hmax. Le plus souve-nt, cest Rmax qui est employ, principalement lorsquune pice doit encore tre polie ou rode. Ra dsigne lindice de rugosit moyenne arith-mtique qui est toujours trs important quand il sagit dajustement. Cette valeur sappelle CLA en Grande-Bretagne et AA aux USA (figure 10).

    Figure 10

    Figure 11

  • 12

    Diffrents gaps

    Le gap (mot anglais dsignant la fente ou le trou) dsigne lespace entre loutil et les lectrodes. Mme pour une profondeur de travail trs faible, il est important de faire la diffrence entre le gap frontal et le gap latral. Le gap frontal est dfini

    par le rglage. Le gap latral, lui, dpend de plu-sieurs facteurs, la dure et la taille des impulsions de dcharge, lappariement des matriaux, la ten-sion en circuit ouvert et dautres valeurs prdfinies (Figure 12).

    Gnrateur

    Le gnrateur est un des lments essentiel de toute installation dlectrorosion. Il transforme le courant alternatif venant du rseau et il produit des impulsions de forme rectangulaire. Ci-dessous une reprsentation graphique lorsque tension et

    temps sont reports sur un diagramme. Par une srie de mcanismes de couplage, la dimension des rectangles et la distance entre eux peuvent tre adaptes selon les conditions de travail (figure 13).

    Llectrorosion par enfonage

    Figure 12

    Figure 13

  • 13

    Llectrorosion par enfonage

    Usure des lectrodes

    Lintensit drosion pour une lectrorosion effec-tue avec peu de courant nest pas trs importante et inversement, beaucoup de courant signifie une intensit drosion leve. Cependant, le pourcen-tage volumique dusure des lectrodes augmente lui aussi en proportion lorsque des pices en acier

    sont traites avec des lectrodes en cuivre. Il y a par contre une diffrence avec les lectrodes en graphite. En effet, jusqu une certaine puissance de courant, lusure augmente, mais ensuite elle demeure constante (figure 15).

    Lenchanement des rectangles est une repr-sentation graphique de la rptition des temps douverture et de fermeture des interrupteurs (dure des impulsions et espacement entre elles) ou encore de la dure de la dcharge, de la pause et de la tension ainsi que du courant la distance de dcharge. Sur la plupart des gnrateurs, le courant de dcharge, la dure de limpulsion et lespacement entre les impulsions peuvent tre rgls indpendamment les uns des autres. Le courant de dcharge correspond ici la hauteur du rectangle. La largeur, elle, reprsente la dure de limpulsion qui est mesure au millionime de

    seconde en microseconde.Lespacement entre chaque impulsion peut gale-ment tre modifi en dterminant la dure des pauses durant lesquelles le flux de courant est interrompu. Le rapport entre lespacement des impulsions et leur dure est donn en pour cent. Si par exemple lespacement entre les impulsions est de 25 microsecondes pour une dure dimpulsion de 100 microsecondes, le rapport Tau est de 80 pour cent. Ce qui signifie que pour une hystrse limpulsion est de 80 pour cent et la pause de 20 pour cent (figure 14).

    Figure 14

  • 14

    Llectrorosion par enfonage

    Effectuer un usinage par lectrorosion avec une dure dimpulsion trs courte signifie que lusure des lectrodes augmentera. Inversement, si la dure des impulsions est plus longue, lusure sera moindre. En pratique, pour lbauche de lacier

    avec du cuivre et du graphite, cest une dure dimpulsion moyenne qui est choisie, une dure qui correspond une intensit drosion maximale pour une usure minimale (figure 16).

    Dure de la pause

    La dure de la pause entre deux dcharges joue, elle aussi, un rle essentiel. En rgle gnrale, une abrasion leve et une usure moindre peuvent tre

    obtenues avec de courtes pauses, cest dire un faible taux dimpulsions. Cependant, il y a une cer-taine limite ne pas dpasser au del de laquelle

    Figure 15

    Figure 16

  • 15

    Llectrorosion par enfonage

    des problmes apparaissent. Ces derniers se carac-trisent par une baisse de lintensit drosion et une augmentation de lusure. Cette valeur critique est habituellement dsigne par le taux dimpul-

    sions limite (figure 17).

    Impulsion lectrique

    Ce schma reprsentant la surface dune dimpul-sion lectrique montre que lnergie de dcharge joue un rle dcisif sur la rugosit de surface et la taille du gap. Le contenu nergtique dune impul-sion est reprsent par la surface orange. La corr-lation est vidente. Pour une nergie de dcharge faible, la rugosit sera moindre et inversement, plus lnergie de dcharge est leve, plus la rugo-sit le sera. Pour le prfinissage et le finissage par

    exemple, une rugosit prcise doit tre atteinte. Elle correspond une nergie de dcharge bien particulire qui est obtenue par les rglages idoines du courant de dcharge (hauteur dimpulsion) et de la dure de la dcharge (largeur dimpulsion). Parmi le grand nombre de rglages possibles, cest celui correspondant lintensit drosion maxima-le et lusure minimale qui sera choisi (figure 18).

    Figure 17

    Figure 18

  • 16

    Rapport entre qualit de surface et nergie de dcharge

    Le passage dune bauche grossire un polissage fin est effectu grce une lectrorosion avec une nergie de dcharge rduite. La rugosit est moindre, lusure des lectrodes est un peu plus

    grande. Le schma ci-dessous montre dans la pratique, quelle peut tre la diffrence entre deux phases dusinage se succdant (figure 19).

    Au sein dun atelier, une certaine rugosit doit tre obtenue lors du prusinage ou de lbauche. Il suffira ensuite dgaliser la pice lors de la phase dusinage suivante. La pratique a dmontr que la rugosit des traitements squentiels correspond

    environ un tiers un cinquime de la rugosit fina-le. Lors de ce procd, la dure totale de lusinage est dun rapport temps prcision particulirement rentable (figure 20).

    Llectrorosion par enfonage

    Figure 19

    Figure 20

  • 17

    Llectrorosion par enfonage

    Cest en 1943, que le couple de chercheurs rus-ses B. R. et N. J. Lazarenko a dcouvert lemploi des dcharges condensateur comme procd dusinage sur les matriaux mtalliques. Ils utilis-rent tout dabord de lair normal comme dilec-trique. Il savra cependant trs rapidement que les fluides base dhuile minrale offraient des avantages non ngligeables. La rigidit dilectrique tait plus leve. Aucun gap plus petit permettant une telle

    prcision de reproduction ne pouvait tre choisi. Lenchanement des tincelles pouvait tre aug-ment et le mtal ainsi t pouvait tre facilement vacu de la zone de traitement. Une application industrielle de llectrorosion naurait pu tre envi-sage sans les fluides base dhuile minrale. Tout dabord, ce furent des produits base de ptrole et de white-spirit tels que lhuile cristalline qui furent utiliss.

    A partir de 1960, lindustrie ptrolire a commenc dvelopper des fluides spciaux pour lemploi dans les installations dlectrorosion.

    2. Fluide dilectrique pour llectrorosion

    Isolation :

    Le fluide dilectrique doit en tout premier lieu iso-ler la pice de llectrode. La dcharge disruptive doit avoir lieu le plus prs possible. Ainsi, on aug-

    mente lintensit drosion et la prcision de repro-duction.

    Ionisation :

    Le fluide dilectrique doit crer le plus rapidement possible des conditions ncessaires la formati-on dun champ lectrique et permettre un canal dionisation. A la fin de limpulsion, le canal de dcharge doit tre dsionis rapidement afin que la prochaine dcharge puisse se faire.

    Lors de la dcharge, le fluide dilectrique doit rest-reindre le canal de dcharge autant que possible afin que la densit de flux dnergie obtenue soit leve. Ce qui signifie en mme temps une aug-mentation du rendement de la dcharge.

    Refroidissement :

    Etant donn que ltincelle lectrique entre en contact avec la pice une temprature denviron 8000 12 000 degrs Celsius, le fluide dilectrique doit refroidir lectrode et pice. Il faut viter une

    surchauffe de llectrode afin de ne pas provoquer une usure exagre. Les vapeurs de mtaux appa-raissant lors du procd dlectrorosion doivent pouvoir se condenser dans le fluide.

    Evacuation des particules enleves :

    Les particules tes lors de lusinage par lectro-rosion doivent pouvoir tre vacues de la zone

    dlectrorosion par le fluide dilectrique afin dviter tout problme dans le procd.

    3. Rle du fluide dilectrique

    Ptrole White-spirit (huile cristalline 60)Densit 15 C 0.790 0.790Viscosit 20C 1.8 cSt. 2.0 cSt.Point clair C 54 58 60Dbut dbullition C 180 180Fin dbullition C 220 210Indice dvaporation (Ether = 1) 220 250 295Teneur en aromates Vol. % 17 18

  • 18

    En thorie, tous les fluides isolants peuvent tre utiliss comme fluide dilectrique. En raison des critres lis de tels matriaux, critres numrs ci-dessous, seules leau dsionise (pour le micro-polissage) et les combinaisons dhydrocarbures sont aujourdhui employes. Les combinaisons dhydrocarbures peuvent tre obtenues par distil-lation ou raffinage dhuiles minrales mais gale-ment tre synthtises partir de gaz dans des fours de synthse grce lemploi de catalyseurs.

    La caractris-tique des hydrocarbures synthtiss est leur degr de puret ingalable. Dautre part, il est possible dassembler des chanes hydrocar-bures de manire trs prcise afin que lintensit drosion obtenue et la rsistance lusure soient toutes deux optimales. Ces produits sont trs nettement suprieurs aux produits ptroliers issus de la fraction prcise dhuiles minrales, fraction obtenue par raffinage.

    Bien sr, il nest pas difficile de dvelopper un produit qui donne dexcellents rsultats dans lun ou lautre des critres. Cependant, il est essentiel que le produit utilis rponde au mieux toutes les exigences ; par exemple, il est possible de dvelop-per des produits aux caractristiques mcaniques

    particulirement leves et donnant dexcellents rsultats au niveau intensit drosion de matire ou usure, mais paralllement, ces produits ne sont pas utilisables pour des raisons physiologiques ou encore, ils agressent les composants de linstalla- tion.

    Critres sanitaires :

    Cest dj le cas aujourdhui, mais cette tendance ne fera que se renforcer dans le futur, les aspects en matire dhygine gagnent en importance lors de lemploi de combinaisons hydrocarbures comme fluide de traitement. Odeurs, mission de

    fume et qualits hypoallergniques sont des critres de plus en plus dterminants au niveau des conditions de travail sur les installations dlectrorosion.

    Qualit hypoallergnique :

    Il est prfrable de choisir systmatiquement des produits qui, en raison de leurs degrs de puret trs levs, sont physiologiquement inoffensifs. Ces produits doivent, autant que faire se peut, tre composs de combinaisons hydrocarbures entire-

    ment satures et ne prsenter quune teneur en

    aromates aussi faible que possible. Une teneur en aromates infrieure 1 pour cent volumtrique est souhaitable. Avec des hydrocarbures de la srie paraffinique normale de C12 C14 apparaissent souvent des phnomnes dirritations de la peau. Dans ce domaine, la paraffine normale ne doit pas tre employe. Il est recommand dutiliser si pos-sible des produits dont linoffensivit physiologique est confirme par une attestation effectue par un expert mdical neutre.

    Llectrorosion par enfonage

    4. Exigences lies au fluide dilectrique

    Les critres dvaluation suivants sappliquent aujourdhui pour les fluides dilectriques :

    a) Taux denlvement et dusureb) Critres sanitaires Qualit hypoallergnique Toxicit Emission de fumed. Olfactognsec) Point claird) Densite) Indice dvaporationf) Viscositg) Conductivit lectrique

    h) Permittivit statiquei) Tension de rupturej) Capacit de portance des impuretsk) Filtrabilitl) Compatibilit avec les lments de

    linstallation (pices de la machine, vernis, matriel dtanchit)

    m) Rsistance au vieillissementn) Constance de la qualito) Disponibilitp) Prix

    5. Critres dvaluation des fluides dilectriques

  • 19

    Llectrorosion par enfonage

    Toxicit :

    Pour les fluides dilectriques, il ny pas encore de dispositions lgales en matire de toxicit ou plutt en matire de proprits organophysiologiques. La faible teneur en aromate dun produit neuf est loin dtre llment dterminant pour sa qualit. Il est nettement plus important davoir une connaissance prcise de la prdisposition la formation daro-

    mates en raison du procd dlectrorosion (rsis-tance au vieillissement). Mme aprs un emploi prolong du fluide dilectrique, aucun aromate polycyclique, comme par exemple le benzopyrne, qui est aujourdhui considr comme cancrigne, ne doit se former.

    souvent des phnomnes dirritations de la peau. Dans ce domaine, la paraffine normale ne doit pas tre employe. Il est recommand dutiliser si pos-sible des produits dont linoffensivit physiologique

    est confirme par une attestation effectue par un expert mdical neutre.

    Emission de fume :

    Lmission de fume lors de llectrorosion est fortement influence par lintensit de lrosion. Les dilectriques trs fluides provoquent en gnral moins dmission de fume que les dilectriques plus pais. Plus la partie rode est recouverte par le fluide dilectrique, plus faible est la tendance la formation de fume. (Daprs la directive VDI

    3402, lpaisseur de recouvrement minimale doit tre de 40 mm.) Un systme dextraction des gaz et fumes devrait systmatiquement tre ajout une installation dlectrorosion si cette dernire nest pas exclusivement utilise dans le domaine du micropolissage.

    Odeurs :

    Le dilectrique neuf devrait tre inodore et nmet-tre aucune odeur lors de son rchauffement. Aprs un emploi prolong du fluide dilectrique, il est normal quune lgre odeur dozone apparaisse,

    cette dernire est due aux dcharges lectriques. Une odeur aigre et piquante indique en gnral que le dilectrique doit tre chang.

    Point clair (DIN 51755) :

    Le point clair est la temprature la plus basse laquelle les vapeurs du dilectrique se sont formes en telle quantit que dans un appareillage aux nor-mes, un mlange air-vapeur inflammable se dve-

    loppe. Plus le point clair est lev, plus la mani-pulation du dilectrique est sre. La rpartition des dilectriques dans le classement des matires dan-gereuses est directement lie au point clair.

    Selon la directive VDI 3402, les matriaux ayant un point clair infrieur 21 C ne sont pas autoriss lemploi sur les installations dlectrorosion. Il faut galement tenir compte du fait que la plupart du temps, le ptrole et le white-spirit apparti-ennent la classe A II, et des conditions de scu-rits particulires doivent donc tre remplies. La plupart des dilectriques utiliss lheure actuelle appar-tiennent la classe A III. Les dilectriques ayant un point clair suprieur 100 C ne font plus partie de la classe des matriaux inflamma-bles, selon la directive concernant les matriaux

    inflammables. Pour eux, il ny donc pas de mesures de scurit particulires.Pour dterminer le point clair des matriaux liquides selon la rglementation sur les matriaux, le point clair doit tre mesur avec un appareil Abel-Pensky pour les tempratures infrieures 50 C et avec un appareil Pensky-Martens (Flp. PM) pour tempratures suprieures 50 C. Une mesure du point clair avec des appareils vases ouverts (o.c. = open cup), comme les appareils Cleveland, nest pas autorise.

    Classement des matires dangereuses: A I jusqu 21 C par ex. essence A II 21 55 C par ex. ptrole, white-spirit A III 55 100 C par ex. diesel, mazout

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    Llectrorosion par enfonage

    cSt 20 CcSt 20 C1100 22 33 44 55 66 77 88 99 1010R

    max admissible

    R max

    admissible

    Viscosite conseille en fonction de Rmax500m

    200

    100

    50

    20

    10

    5

    2

    1

    m axim um

    recomm ande

    m inim um

    s

    s

    s

    s s

    s

    deconseille

    Densit (DIN 51757) :

    Indpendamment de la viscosit, linfluence de la densit sur le fluide dilectrique est plus impor-tante dans le domaine du finissage que dans celui de lbauche grossire. Des produits plus lourds se montrent souvent plus abrasifs. La densit dune matire est le quotient de sa masse sur son volume (la temprature de rfrence usuelle est de 15 C). Aujourdhui, les dilectriques courants ont une densit de 0.750 0.820 g/ml. En rgle gnrale, plus les chanes hydrocarbures sont courtes, plus le poids spcifique est faible. Des changements du poids spcifique entre un dilectrique usag et

    neuf permettent de dceler la prsence dlments trangers dans le dilectrique, comme par exem-ple de lhuile hydraulique. Pour un dilectrique fabriqu partir du mlange de diverses fractions, il est possible de savoir, lors de laugmentation de sa densit, dans quelle proportion les ingrdients volatils se sont vapors.Le contrle de la densit peut tre effectu trs facilement laide dun aromtre. Il sagit ici dun flotteur en verre avec une graduation pour la den-sit (par unit de 0.001) qui contient galement un thermomtre.

    Indice dvaporation (DIN 53170) :

    Lindice dvaporation est le quotient du temps dvaporation du fluide dilectrique tester et de lther. Les fluides dilectriques pour le polissage fin devraient avoir un indice dvaporation entre 500 et 1000. Les matriaux qui svaporent plus

    rapidement, par exemple le ptrole avec un taux dvaporation de 260, ne sont pas adapts pour la fabrication des dilectriques pour des raisons co-nomiques.

    Viscosit (DIN 51562) :

    La viscosit est la capacit dun fluide opposer une rsistance lors du frottement de couches voi-sines lune contre lautre. Lunit de mesure phy-sique de la viscosit dynamique est le Pascal secon-de. Un mPa.s correspond au Centipoise.Le rapport de la viscosit dynamique la densit sappelle la viscosit cinmatique. Lunit de mesu-re est le mtre carr par seconde (m2/s). Le Centi-stoke correspond 1 mm2/s. Pour des dilectriques trs fluides, la viscosit est en gnral mesure 20 C. Pour une application dans le domaine du polissage fin, les dilectriques de 2 3.5 cSt 20 C sont bien adapts. Pour les travaux dbauche, ce sont les dilectriques de 4 6.5 cSt 20 C qui conviennent le mieux. Les fluides dilectriques fabriqus partir du mlange de deux fractions de

    viscosits diffrentes prsentent un inconvnient. En effet, la partie fluide faible viscosit svapore plus vite et aprs un temps dutilisation prolong, il ne reste plus quun dilectrique dont la viscosit est plus leve que celle du produit de dpart et ce dernier ne peut donc plus tre utilis que pour lbauchage.La rugosit de surface des pices traites dpend galement de la viscosit. Ainsi, les dilectriques fluides permettent un gap plus petit et donc une rugosit moindre. Lors de lemploi de dilectriques visqueux, il est ncessaire de travailler avec un gap important afin dviter les problmes de nettoyage. Cest la raison pour laquelle la rugosit des pices usines est plus grande (voir schma 1).

    schma 1

  • 21

    Llectrorosion par enfonage

    Conductivit :

    La conductivit est gale la valeur rciproque de la rsistance lectrique. Lunit de mesure est le Siemens. La mesure est effectue laide dun ohmmtre pont courant alternatif pour la con-ductivit selon le principe du pont de Wheatstone

    des frquences de 50 3000 Hertz. Les fluides dilectriques base dhydrocarbures ont, quand ils nont pas encore t utiliss, une conductance denviron 2x10 -14 Ohm x cm-1.

    Constante dilectrique (DIN 53483) :

    La constante dilectrique (DK) dun fluide di-lectrique indique de quel indice la capacit dun condensateur doit tre augment lors de la mise en relation du dilectrique avec la capacit vide du condensateur. La mesure est effectue laide dun dilectromtre. En le plaant dans un circuit rson-

    nant, il est possible de dterminer la capacit du condensateur rempli de dilectrique et celle du condensateur vide. Le quotient des deux valeurs est la constante dilectrique. Un fluide dilectrique adapt lusinage par lectrorosion devrait avoir une constante dilectrique de 2 2.5.

    Tension de rupture (DIN 53481/VDE 0303) :

    La tension de rupture est la tension laquelle une couche de dilectrique de 2.5 mm dpaisseur se trouvant entre deux lectrodes sphriques est perce. Les bons fluides dilectriques devraient, ltat neuf, avoir une tension de rupture de 50

    60 KV. Il faut cependant noter que le moindre contact avec de lhumidit, par exemple la conden-sation, modifiera cette valeur de manire prjudi-ciable.

    Capacit de portance des impurets :

    Lors de llectrorosion, les particules provenant de la pice et des lectrodes, ainsi que les particules de charbon dues aux tincelles lectriques repr-sentent des impurets pour le fluide dusinage. Le dilectrique doit vacuer ces particules en dehors de la zone de travail. Une capacit de portance des impurets suffisante est donc ncessaire. Cette force portante ne doit cependant pas tre trop le-ve, dans ce cas l, les impurets ne pourront pas

    tre spare du dilectrique lors du filtrage. Des impurets trop importantes provoquent des courts-circuits. Dautre part, un fluide dilectrique nest pleinement performant que lorsquil contient des microparticules qui favorisent lionisation. Ces microparticules peuvent tre ajoutes artificielle-ment dans le dilectrique sous forme dadditif afin damliorer lintensit drosion au dbut du pro-cessus.

    Compatibilit avec les composants de linstallation :

    Les fluides dilectriques doivent rester neutres au contact des divers composants de la machine, comme par exemple, les matriaux dtanchit, les tuyaux, les vernis des diffrents bains. Ils ne doi-

    vent en aucun cas provoquer ni gonflement, ni rtrcissement ou dcomposition desdits matri-aux.

    Rsistance au vieillissement :

    La rsistance au vieillissement est un lment essentiel pour la rentabilit des dilectriques. Plus un produit peut tre utilis longtemps, plus son prix/rendement est avantageux. Lors dun proces-sus dlectrorosion normal, le dilectrique filtr avec des filtres papier devrait pouvoir tre utilis entre un et deux ans. Avec des installations de fil-tres couches, des temps dutilisation de presque vingt ans ont t atteints sans quil ait t besoin

    de changer le fluide dilectrique. Dans ces cas pr-cis, du fluide neuf tait rajout selon les besoins. Paralllement la dtermination de la rsistance au vieillissement grce lanalyse spectrale infrarouge, la mthode par indice de neutralisation (NZ/DIN 52558) sest avre trs fiable. Les dilectriques avec un indice de neutralisation de plus de 1 mg/KOH/g doivent tre changs rapidement.

  • 22

    Qualit Disponibilit :

    La qualit des fluides dilectriques doit tre garan-tie par les fabricants durant un laps de temps suf-fisant. Il est galement important de vrifier que la qualit dun dilectrique donn est la mme dans tous les pays dans lesquels le fluide est propos

    sous la mme appellation.Les fluides dilectriques doivent pouvoir tre livrs en rpondant toutes les conditions, que ce soit en terme de quantit, de lieu de livraison ou de dlai.

    Prix :

    Lors dune comparaison de prix, il est essentiel de tenir compte de tous les critres dvaluation prci-ts. En effet, un dilectrique achet bon march

    dans un premier temps, se transformera trs sou-vent la longue, en un produit particulirement cher.

    Llectrorosion par enfonage

    Tout bon professionnel de lusinage par lectro-rosion sait que le procd de nettoyage est dune importance cruciale lors du traitement des mtaux par tincelage. Le fluide dilectrique doit enlever les particules de la zone du gap apparues lors du processus dlectrorosion. Si le nettoyage est insuffisant, les particules peuvent alors former un pont entre llectrode et la pice. Il y aura alors des courts-circuits, cest dire des arcs lectriques qui sont susceptibles, par effet de brlure, de creuser de gros cratres dans la pice et llectrode.

    Les installations dlectrorosion modernes sont aujourdhui quipes dun systme de contrle du courant adaptatif, qui dans de tels cas commence par allonger le temps de pause entre les impulsions et rduit le courant de travail ou le coupe comp-ltement. Plus un dilectrique est fluide, plus sa tension de surface est faible et plus sa capacit de nettoyage est bonne.

    Nettoyage ouvert :

    Le nettoyage ouvert est la mthode la plus emplo-ye et est utilise lorsquil nest pas possible dajouter des trous dinjection.

    Nettoyage sous pression :

    En dehors du nettoyage ouvert, le nettoyage sous pression est la mthode la plus utilise. Le di-lectrique est, soit inject par en haut par un trou dinjection dans llectrode, soit par en dessous travers la pice. Le plus important pour un nettoya-ge efficace est plus le dbit que la pression.

    6. Nettoyage lors de traitements par tincelage

    Nettoyage ouvert

    Nettoyage sous pression par llectrode

  • 23

    Llectrorosion par enfonage

    Nettoyage par aspiration :

    Lors du nettoyage par aspiration, les particules sont vacues de la zone du gap par aspiration. Cette mthode de nettoyage est recommande en particulier lorsque un polissage final trs fin ainsi que des parois parallles de la pice doivent tre obtenus.Avec cette mthode, quand les cartements de fentes sont faibles et le dbit peu important, il faut veiller ce quune quantit suffisante de dilec-trique atteigne la zone du gap afin que le procd dlectrorosion ne devienne pas instable.

    Nettoyage par intervalle :

    Lors du nettoyage par intervalle, le procesus dlectrorosion est interrompu aprs un temps donn et les lectrodes sont retires. Lvacuation des particules est ainsi facilite. Le mouvement de retrait et davance des lectrodes un effet supplmentaire

    daspiration ou de pompage amliorant leffet net-toyant. Cette mthode est surtout adapte pour perages profonds, les lectrodes fines ou le finis-sage.

    Le mode de nettoyage doit tre pris en compte lors du calcul de la dimension infrieure la cote prescrite de llectrode. En effet, les particules ascendantes provoquent une rosion continue lors du nettoyage sous pression dans le gap latral, ce qui entrane de lgres erreurs de reproduction.

    Nettoyage combin :

    Lors dusinages particulirement compliqus, il peut tre ncessaire de combiner les deux mthodes de nettoyage (nettoyage par aspiration et sous pression).

    Afin que la capacit de nettoyage dun dilectrique soit optimale, ce dernier doit tre dbarrass des particules drosion (particules tes de la pice et en provenance de llectrode) ou des particules issues du craquage dudit fluide. Dautre part, le dilectrique rchauff par le procd dlectroro-sion doit tre ramen une temprature normale

    de travail, soit entre 20 et 30 C. Si la temprature du fluide dilectrique est trop leve, il y aura des imprcisions dans le processus dusinage et des pertes par vaporation du dilectrique trs leves. Pour toutes ces raisons, les installations dusinage par tincelage sont toutes quipes dun systme de filtrage qui doit remplir les fonctions suivantes :

    a) Rservoir de stockage du dilectriqueb) Nettoyage du dilectrique encrass en

    provenance du bac dusinagec) Approvisionnement des quantits de fluide

    pur ncessaires et pression suffisante pour un remplissage rapide ainsi que pour un nettoyage

    sous pression et par aspirationd) Refroidissement du dilectrique (refroidissement

    air, refroidissement leau, groupe frigori-fique)

    e) Rcupration du fluide de rtrolavage et des rsidus des filtres

    7. Filtrage du fluide dilectrique

    Nettoyage combin

    Nettoyage sous pression

    par la pice

    Nettoyage par aspiration par llectrode

  • 24

    Llectrorosion par enfonage

    Installation de filtre couches (voir schma 2)

    Pour les installations dusinage par lectrorosion dimportance, il est recommand dajouter lesdites installations de filtre couches. Dans ces installa-tions, une couche rgulire dadjuvant de filtra-tion est tout dabord mise en suspension sur les lments filtrants avant le dbut du filtrage. Cette couche filtrante auxiliaire peut tre en diatomite, en Rixid ou en cellulose. A la fin de ce procd, linstallation peut tre mise en route et ce au choix : soit manuellement, soit automatiquement. Lorsquune diffrence de pression maximum est atteinte, linstallation de filtre couches est nettoye et la totalit de la crasse reste sur les lments filtrants est expulse par lintermdiaire dune soupape dvacuation dans le filtre suivant. A la fin du procd de nettoyage, linstallation de filtre couches peut nouveau tre recouverte de la couche dadjuvant de filtration, puis remise en marche. La surface de filtrage dune installation

    doit tre calcule de telle sorte quelle puisse absorber la quantit dimpurets produite en un cycle de travail sans quil y ait besoin de la net-toyer. Avec les installations de filtre couches, il est possible de filtrer des impurets dune taille de 1m. En moyenne, il faut compter pour lopration de dpt de la couche dadjuvant de filtration 1 kg de diatomite, ou 0.5 kg de Rixid pour 1 m 2 de surface filtrante. Lhumidit restante dune couche de boue filtre issue dune installation de filtre couches est denviron 10 30 pour cent en poids. La dure de vie dun fluide dilectrique filtr avec de telles installations est particulirement longue, car avec la diatomite ou le Rixid, il sagit ici non seulement dun procd de nettoyage mcanique, mais il faut galement noter que dans une certaine mesure, des lments acides sont filtrs du dilec-trique.

    Installation de filtrage par cartouches (voir schma 1)

    En pratique, les installations de filtrage par car-touches ont fait leurs preuves pour les petites machines dusinage par tincelage ayant une capacit denlvement denviron 450 mm3/min. Les installations de filtrage par cartouches sont des appareils simples et du point de vue du prix dacquisition, dun cot avantageux. Elles sont, pour lessentiel, composes dun rservoir de stockage, dune pompe pour filtres, dune pompe mcanique, dun filtre cartouches, dun rfroidisseur ainsi que de la tuyauterie ncessaire. La commande de linstallation est manuelle. Llment filtrant est introduit dans un botier pression sta-bilise et est compos dun soufflet en papier pli en forme dtoile, il est dispos autour dun tube central. La cartouche filtrante est un lment jeta-ble. Lorsque la capacit dabsorption maximale de la cartouche est atteinte, cette dernire doit tre remplace par une neuve. Selon le papier utilis, la finesse de filtration de telles installations oscille entre 1 et 5 m. Dans des conditions dutilisation normale, le dilectrique IME peut tre employ environ 1 2 ans avec des installations de filtrage papier.

    M achine

    FluxReflux

    Crapaudine

    R

    m icroTop

    schma 1

  • 25

    Llectrorosion par enfonage

    Le systme de filtrage Transor (voir schma 3)

    Grce lutilisation de filtres lamelles, le systme de filtrage Transor est mme de filtrer des parti-cules dune taille de 1 m sans ajout dadjuvant de filtration. Des btonnets filtrants, sur lesquels sont montes plusieurs milliers de lamelles en papier spcial extrmement fines, sont installes dans un rservoir sous pression. Le fluide dilectrique encrass est pomp dans le rservoir et comprim de lextrieur vers lintrieur travers les btonnets filtrants. Etant donn que ce systme fonctionne sans produit filtrant auxiliaire, il ny a pas dopra-tion de dpt sur les filtres. Les espaces entre les lamelles de papier sont tellement petits que les impurets de plus de 1 m se dposent sur la

    surface des btonnets filtrants. Lorsque les bton-nets sont encrasss, un procd de nettoyage en retour est enclench dans lequel le dilectrique dj filtr est comprim dans le sens contraire travers les btonnets. La couche dimpuret se trouvant la surface des btonnets filtrants se dtache et peut tre retire dans un bac prvu cet effet. Compare une installation de filtre couches, la formation de crasse est minime, puisquil ny a pas dadjuvant de filtration. La dure dutilisation des btonnets filtrants est en moyenne denviron 8000 heures. Avec le systme de filtrage Transor, il faut veiller ce que la viscosit du fluide dilectrique ne dpasse pas 4.0 cSt 20 C.

    Dans les installations de filtre couches, il est aussi possible dutiliser de largile absorbante comme adjuvant de filtration, afin de permettre un meilleur nettoyage du dilectrique. Certaines valeurs empi-riques dmontrent aujourdhui quaprs des temps dutilisation du dilectrique IME denviron 20 ans, ce dernier est toujours aussi efficace. Notons sim-plement que suite des pertes par enlvement et vapora-tion, il a fallu rajouter du produit.

    Reflux

    Flux

    Fluide propreFluide encrasseAir com prim eDe

    a

    i jh

    g

    f

    d

    c

    b

    e

    Reprsentation schmatique dun systme de filtrage pour dilectriques fonctionnant selon le principe des filtres lamelles.

    a) Bote de filtresb) Btonnets filtrantsc) Pompe filtred) Bac pour les impuretse) Rservoir dhuile encrassef) Rservoir de fluide propreg) Pompe dalimentationh) Refroidisseur air du fluidei) Purgeur de compresseur et

    dtendeur pour lair comprimj) Soupape centrale commande

    un seul levier

    Air com prim e

    M achine

    Bac d'im puretesFiltre suivant aveccham bre a` vide

    Reservoir pourcouche de filtreauxiliaire

    Reservoir de fluide propre

    Reservoird'entree

    Filtre a` couche

    Pom pe a` filtre

    Filtre de fibres

    Ajout dediatom ite

    Pom pem ecanique

    Pom pe a` jetaspirant

    CrapaudineReflux

    Flux

    schma 2

    schma 3

  • 26

    Llectrorosion par enfonage

    Compar aux procds de traitement habituels, lusinage par lectrorosion un effet bien diff-rent sur les pices traiter. Ltincelle lectrique entrant en contact avec la pice, chauffe tant la couche suprieure de lacier (environ 10 000 C) que le matriau svapore. Dans le fluide di-lectrique, ces vapeurs de mtaux se condensent la plupart du temps en petites sphres creuses, ouvertes dun ct et prsentant une arte de coupe trs tranchante. Sur la pice mme, se sont des cratres qui se forment. Y a t-il un risque que la surface du matriau usin soit influ de telle sorte que loutillage lui-mme en souffre ? Quen est-il des temps dutilisation, de la rsistance lusure ou de la capacit polir ? Les schmas 1, 2 et 3 mont-rent la rugosit de surface, lusure des lectrodes et la capacit denlvement par rosion par rapport au temps de brlage.

    8. Effets sur la pice lors de lusinage par tincelage

    ti sekti sek5050 100100 500500 10001000

    IAIA

    75 A75 A

    40 A40 A

    20 A20 A

    R max

    m

    R max

    m

    125

    100

    75

    50

    25

    0

    Schma 1 Relation entre la rugosit de surface et le temps de brlage

    ti sekti sek1010 5050 100100 500500 10001000 50005000

    IAIA

    100 A100 A

    60 A60 A20 A20 A

    %%

    50

    10

    5

    1

    0.5

    Schma 2Relation entre lusure des lectrodes et le temps de brlage

    ti sekti sek1010 5050 100100 500500 10001000 50005000

    IAIA

    100 A100 A

    60 A60 A

    20 A20 A

    Intensit de

    l'rosio

    n mm

    3 /mi

    nIntensit de

    l'rosio

    n mm

    3 /mi

    n 1000500

    100

    50

    10

    5

    Schma 3Relation entre lintensit de lrosion et le temps de brlage

    Usure des lectrodes.Valeur relative

  • 27

    Llectrorosion par enfonage

    En dehors de lintensit de lrosion, de la rugosit de surface et de lusure des lectrodes, linfluence des proprits de la surface de la pice traite a une grande importance. Dans la plupart des cas, aucune influence de la fonction de la pice usine na pu tre dmontre. Dans certains cas cepen-dant, un outil de coupe par exemple est devenu plus rsistant lusure, dans dautres, des casses doutils prmatures ont t constates.

    Lensemble des modifications constates est d un fort chauffement de la zone suprieure. Dans cette zone suprieure de lacier, la structure, la duret, ltat de contrainte et la teneur en carbone sont influencs. Lillustration 4 montre la coupe dune surface traite par lectrorosion o appa-raissent les modifications de structures caractri-sant la zone suprieure.

    Illustration 4Coupe dune surface traite par lectrorosion avec les modifications de structure. Matriau : UHB Rigor, durci 57 HRC

    Couche fonduepuis de

    nouveau solide

    Couche avecchangement de durete

    Couche recuite

    Noyau intact

    HvHv

    Rpartition typique de la duet dans la zone suprieure. 200 foiRpartition typique de la duet dans la zone suprieure. 200 foi

    400400 600600 800800 10001000

    Couche fonduepuis de

    nouveau solide

    Couche avecchangement de durete

    Couche recuite

    Noyau intact

    HvHv

    Rpartition typique de la duet dans la zone suprieure. 200 foiRpartition typique de la duet dans la zone suprieure. 200 foi

    400400 600600 800800 10001000

  • 28

    Llectrorosion par enfonage

    La couche fondue (illustration 5) montre claire-ment quil sagit dune couche qui sest solidifie rapidement. De longs cristaux en colonnes sont apparus verticalement de la surface du mtal lors de la solidification. Une fissure qui apparat dans cette couche suit la direction des cristaux vers lintrieur. Avec un usinage normal, la couche fondue a une paisseur denviron 15 30 m.Dans la couche duret diffrente, la temp-rature est monte au dessus de la temprature de trempe. Une martensite dure et cassante a vu le jour.Dans la couche recuite le rchauffement na pas t aussi lev et la temprature de trempe de lacier na pas t atteinte. Lacier est seulement recuit. En dessous, il y a un noyau intact. Les pais-seurs des couches semblent dpendre autant du type dacier que du matriau composant les lec-trodes. Il y a cependant une diffrence vidente entre les matriaux tremps et recuits. Dans les matriaux recuits, les zones sont plus fines et les fissures plus rares. La zone cassante trempe appa-

    rat peine (illustration 6a+b). Dans les parties bauches, les paisseurs de couches varient sensiblement plus que dans les parties polies. Plus le temps de brlage de ltincelle augmente, plus lpaisseur des zones tant fondue que trem-pe augmente. Dautres tudes ont montr que lintensit du courant influe systmatiquement de la mme faon que le temps de brlage. Il en va de mme pour la frquence dapparition des fissures qui augmente avec le temps de brlage. Les aciers forte teneur en carbone sont ceux qui ont le plus grand nombre de fissures. Avec des aciers faible teneur en carbone, il ny a que peu de fissures qui apparaissent dans la zone de fonte. Environ 20 % des fissures se dirigent vers le bas vers la zone dur-cie et seules quelques rares fissures atteignent la zone du noyau. Dans ce dernier, la profondeur des fissures dpasse rarement les 10 m. Ces Fissures dans le noyau apparaissent principalement dans les aciers pour travail froid hautement allis ainsi que dans les aciers rapides hautement allis.

    Illustration 5

  • 29

    Llectrorosion par enfonage

    Les fissures sont dues des tensions qui apparais-sent lors de la rptition de brusques refroidisse-ments dans le dilectrique. Elles sont galement provoques par la diffrence de volume entre les diffrents constituants structurels dans chaque couche. Lorsque le procd dlectrorosion est men correctement son terme avec un finissage complet, la majorit des dfauts de surface appa-rus lors de lbauche est alors limine. Quand le finissage nest pas possible, on peut effectuer le traitement suivant :a) Recuire pour liminer les tensions environ

    15 C de moins que prcdemment. Cette op-ration permet de baisser la duret de surface sans influer sur le noyau.

    b) Dtremper, puis tremper et recuire de nouveau. Ceci permet une restauration presque complte de la structure (les fissures prsentes ne dispa-raissent pas)

    c) Polir ou nettoyer permet dter aussi bien la structure superficielle que les fissures. Limportant ici est la profondeur de rectification qui doit tre denviron 5 10 m.

    En rsum, un usinage par lectrorosion est constitu des phases dbauchage et de finissage.

    Sil est conduit normalement, les dfauts apparus lors de lbauchage sont limins. Il y a bien sr toujours une certaine influence sur la structure. Dans la plupart des cas, elle est cependant insi-gnifiante. Il y mme certains cas o la couche non trempe suite son durcissement important am-liore alors la rsistance lusure de loutil. Dans dautres cas, la structure de la surface de loutil forme de cratres offre une meilleure adhrence aux lubrifiants et augmente ainsi leur dure de vie.

    100806040200

    Epaisseur m

    ti sek10 200

    Electrode Cu

    Zone durci

    Masse du noyau

    Zone fondu

    500 1000 12 29 431) 2 22) 1 13)

    100806040200

    Epaisseur m

    ti sek10 200

    Electrode Cu

    Zone durciMasse du noyau

    Zone fondu

    500 10002 1 8 91) 2) 3)

    100806040200

    Epaisseur m

    ti sek100 200

    Elektrode en graphite

    Zone durcie

    Masse du noyau

    Zone fondue

    50021 25 431) 32) 3)

    100806040200

    Epaisseur m

    ti sek100 200

    Electrode en graphite

    Zone durcieMasse du noyau

    Zone fondue

    500 10005 19 151) 2) 3)

    Illustration 6a Epaisseur des couches et frquence des fissures dans la zone suprieure lors de lusinage par lectrorosion de UHB tremp (52 HRC) Orvar 2 Microdized avec des temps de brlage diffrents.

    Illustration 6b Idem lors de lusinage par lectrorosion de UHB Orvar 2 Microdized recuit.

    Nombre de fissures/cm 1) dans la zone fondue 2) dans la zone durcie 3) dans la masse du noyau

  • 30

    Llectrorosion par enfonage

    Tout utilisateur dune machine drosion par tin-celage est confront au phnomne suivant : il ob-tient de meilleurs rsultats avec un dilectrique usag quavec un fluide parfaitement neuf. La raison en est que les fines particules drosion pr-sentes permettent une formation plus rapide du canal de dcharge. Il y a plusieurs annes, notre entreprise a galement effectu des recherches sur des fluides dilectriques auxquels avaient t ajou-ts des pigments mtalliques ainsi que des mtaux organiques. Le but tait dobtenir une intensifica-tion contrle de lrosion. Malheureusement, la plupart de ces additifs ne restaient pas en un mlange homogne, mme ceux ayant un poids spcifique particulirement bas, ou alors, ils taient aspirs par le filtre. Cest seulement avec un pro-cd spcial quil a t possible dajouter de telles particules dans la solution et ainsi dobtenir une intensification de lrosion.

    Le point de dpart pour le dveloppement du di-lectrique IonoPlus IME-MH tait lide de formuler un fluide dilectrique universel qui pou-vait tre utilis tant pour lbauche, que pour le finissage et le polissage. Dautre part, il devait tre possible dobtenir une intensification de lrosion et une rduction de lusure des lectrodes. Le nouveau dilectrique devait tre physiologique-ment absolument inoffensif et ne pas entrer dans la catgorie A III du classement concernant les matires dangereuses. Bien entendu, il devait tre adapt aux installations de filtrages les plus cou-rantes et ne pas prsenter de problme particulier quant son limination.

    Ce but a t atteint laide de substances trs fines flottant dans le dilectrique qui, sous linfluence du champ lectrique, devenaient des diples plus puissants entre les lectrodes que les hydrocarbures les entourant. Lorsque la tension est applique, ces lectrodes satellites chimiques salignent le long des lignes de flux du champ lectrique. Il se forme alors des canaux dans le fluide dilectrique qui ont un pouvoir conductif plus lev. Le canal de dcharge ncessaire la dcharge disruptive se constitue plus rapidement. Ceci provoque une augmentation plus forte de la ten-sion disruptive et ainsi une dcharge disruptive plus rapide. Lenlvement de matire par unit de temps est donc plus important.

    A la diffrence des fluides dilectriques courants, le flux dlectrons dans le dilectrique IonoPlus IME-MH ne va pas directement de la cathode

    lanode. Les lectrons en dplacement sont en majorit attirs par les lectrodes satellites fine-ment disperses puis dirigs le long des canaux de dcharge ramifications multiples. Etant donn que les lectrons perdent une partie de leur ner-gie cintique durant cette opration, ils arrivent lanode avec une nergie relativement plus faible. En raison de la brusque augmentation de la ten-sion disruptive, il y a en mme temps une rduc-tion du retard damorage. Les deux effets combi-ns provoquent une rduction de lusure de lanode. Cest la raison pour laquelle, compare aux dilectriques courants, lusure des lectrodes peut tre rduite jusqu 30 %.

    Pour le polissage (avec polarit inverse) cest la pice qui sert danode. Les lectrons, de nouveaux en raison des lectrodes satellites chimiques, arri-vent sur la pice avec une nergie cintique inf-rieure celle quils auraient dans un dilectrique courant et de plus, ils sont plus largement rpartis. Les lectrodes satellites entranent une formation acclre du canal ionis et permettent ainsi un usinage de la pice avec un courant de travail moyen plus bas.

    Grce cette technique, il est tout fait possible de polir parfaitement des surfaces de pices pour obtenir une rugosit de surface de moins de 0.1 . Il nest pas possible dobtenir ce rsultat de polissa-ge au niveau qualit de surface et rapidit avec les fluides dilectriques courants.

    Lemploi de substances hautement polarisables dans le dilectrique IonoPlus IME-MH influence galement de manire trs positive les proprits dispersantes. Les particules de matriau qui appa-raissent lors du processus dlectrorosion sont dsintgres et projetes en dispersion fine lextrieur de la zone de travail. Ceci permet de rduire les amorces de courts-circuits et deffectuer un processus dlectrorosion calme et sans heurts. Lorigine des ces excellentes proprits dispersantes se trouve dans les diples lectriques aligns dans les lectrodes satellites. En effet, grce leur force rpulsive lectrique, ces diples provoquent une rpartition plus rapide des particules.

    9. IonoPlus Une nouvelle voie vers de meilleurs dilectriques

  • Llectrorosion par enfonage

    Avantages percutants pour lusinage par tincelage :

    Le premier dilectrique enrichi dlectrodes satellites

    Aprs de nombreuses annes de recherche oelheld prsente, avec IonoPlus IME-MH, une nouvelle conception > de dilectrique. A loppos de produits raffins classiques, une combinaison de produits de synthse de grande pure-t est ici enrichie dlektrodes satellites au moyen dun procd spcial de mlange. Vritable dilec-trique universel, IonoPlus IME-MH prsente, non seulement des proprits de lavage amliores et une rigidit dilectrique maximale mais aussi un certain nombre davantages exceptionnels pour toute la plage dusinage de la phase de polissage ultra-fin justqu lbauche grossire.

    Le laboratoire de recherches et dessais des matri-aux du Bade-Wurtemberg a soumis le dilectrique IonoPlus IME-MH des contro`les approfondis quant la scurit et lhygine du travail. Lutilisation ne peut provoquer aucun phnomne toxique ou allergique.

    Une limite de tolrance dans lair ambiante du poste de travail (valeur MAK) nest pas atteinte. Le dilec-trique IonoPlus IME-MH convient pour toutes les installations courantes de filtrage.

    Le dilectric IonoPlus IME-MH nest pas concern

    par le rglement pour des liquides inflammables.

    Diminuation de lusure Des macromolcules entourent llectrode

    comme une grille de protection.

    Amlioration de la qualit de surface Les lectrodes satellites permettent dobtenir

    une rpartition optimale de la dcharge.

    Rsultats brillants Des rugosits de surface Ra infrieures 0.1

    peuvent tre obtenues en un minimum de temps.

    Pouvoir dispersant idal La dispersion > des particules

    impures combat activement la formation damorces de court-circuits.

    temps (t)temps (t)

    volt

    age

    (u)

    volt

    age

    (u)

    Dilectriques courantsDilectriques courants

    IonoPlus IME-MH

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    Couleur vert fluorescent

    Densit 15o C (g/cm3) 0,79 DIN 51757

    Viscosit

    +40o C (mm2/s) 2,50 cST DIN 51562

    Pourpoint o C -15 DIN ISO 3016

    Point dclair o C 107 DIN EN ISO 2719

    Teneur en composants

  • 32

    Llectrorosion par enfonage

    Les fluides dilectriques de la gamme IME sont des produits synthtiques obtenus par catalyse. Leur rigidit dilectrique est particulirement leve. Ils sont transparents et presque inodores. Lors de lusinage par tincelage, leur couleur ne change pas. Ils atteignent le degr de puret de lhuile blanche pharmaceutique et ne contiennent que quelques rares traces de composants aromatiques. Il ny a pas de ractions toxiques ou allergiques avec la peau ou les yeux lors de lutilisation des produits de la gamme IME. Le laboratoire de recherches et dessais des matriaux du Bade-

    Wurtemberg a soumis les fluides dilectriques de la gamme IME des contrles approfondis quant la scurit et lhygine du travail. La limite tolre de concen-tration maximale autorise sur un poste de travail nest pas atteinte (valeur MAK). Les dilectriques de la gamme IME ont t soumis quantit de tests et sont utiliss depuis des dcennies. Ils sont expressment recommands par les plus grands fabricants dinstallations drosion par tincelage de machines dlectrorosion par enfoage.

    DIELECTRIQUE IME 63Le dilectrique IME 63 est un fluide dilectrique viscosit particulirement faible et dont la tension de surface est minime. Il est parfaitement adapt aux traitements dans le domaine du polissage ultrafin avec un gap extrmement petit, par exemple microforage pour la finition de filires, usinage de pices pour la microlectronique.

    DIELECTRIQUE IME 82Le dilectrique IME 82 est un fluide pour lrosion intense. Son taux dusure est faible. Son emploi est universel pour la construction doutils et de moules. Mme les oprations dbauche avec des puissances lectriques de 600 A peuvent tre effectues avec le dilectrique IME 82.

    DIELECTRIQUE IME 110Le dilectrique IME 110 est toujours utilis quand, dune part, pour des raisons de scurit un point clair suprieur 100 C est exig et dautre part si un grand nombre de travaux de finissage doivent encore tre effectus. Le dilectrique IME 110 nappartient pas la classe A III des matires dangereuses.

    DIELECTRIQUE IME 126Le dilectrique IME 126 est un dilectrique pour lrosion intense conu pour le domaine de lbauchage, par exemple fabrication de matrices. Il ne peut tre utilis dans le domaine du finissage que si dexcellentes conditions de lavage sont runies.

    10. Dilectriques IME 63, IME 82, IME 110, IME 126

    Fiches techniques des dilectriques

    IME 63 IME 82 IME 110 IME 126Couleur transparent transparent transparent transparentDensit 15 C g/m 0.765 0.789 0.775 0.824Viscosit cSt. 20 C 1.8 3.0 3.4 5.8Point clair C (PM)63 82 106 114Point dcoulement C -40 -40 -6 -5Teneur en composants aromatiques Vol. % 0.003 0.02 0.01 0.1Rigidit dilectrique KV 2.5 mm 58 59 57 52Classe marchandise inflammable VbF A III A III aucune aucuneClassification de dpollution de leau (WGK) 1 1 1 1

  • 33

    Llectrorosion par enfonage

    Les diffrents type de IME en tests comparatifs

    Lintensit de lrosion ainsi que la rsistance lusure des dilectriques de la gamme IME ont t testes lors dessais pratiques dusinage par tince-

    lage. Les associations de matriaux et les phases dusinage suivantes ont t choisies :

    a) Association de matriaux

    Electrodes Pice 1) Cuivre Acier pour travail froid X 210 Cr 12 2) Graphite (Ellor 9) Acier pour travail froid X 210 Cr 12

    b) Phases dusinage

    Les rglages choisis ici sont prvus pour des pha-ses dusinage faciles qui ne reprsentent aucun degr de difficult. Lintensit de lrosion et

    lusure des lectrodes sont dfinies par pesage et converties en units volumtriques.

    Ebauchage FinissageRugosit de surface R max. env. (m) 60 10Temps dusinage (Min.) 15 60Forme des lectrodes ronde (mm) 35 25Tension en circuit ouvert (V) 100 100Tension moyenne de fonctionnement (V) 28 28 30Courant puls moyen (A) 36 6Dure de limpulsion ti (sec) 200 10Temps darrt (sec) 12 2.6Forage injection (mm) 7 7

    Vw (mm3/min) = Intensit de lrosion

    % = Usure des lectrodes rapport en pour cent, volume de matriau us de llectrode par rapport au volume t de la pice.

  • 34

    Llectrorosion par enfonage

    Finissage

    Dans le domaine du finissage, lors de lassociation cuivre/acier, cest le IME 126 qui montra lintensit drosion la plus leve. Lusure des lectrodes la plus basse, et de loin, fut atteinte lors de lutilisa-tion de lIME 63 (voir graphique 2).

    Lors de lemploi des matriaux graphite/acier, cest galement lIME 126 qui avait lintensit drosion la plus leve. Les rsultats avec lIME 82 en taient cependant trs proches.

    Tous ces rsultats de tests sont valables pour les rglages et les associations de matriaux indiqus. Ils mettent en vidence linfluence du dilectrique sur le processus dusinage. Le rsultat donn pour

    le dilectrique IME 126 dans le domaine du finissa-ge ne peut pas tre atteint dans des conditions de lavage difficiles.

    200

    250

    300

    350

    400 iCuivCuivv iihhppapparaGrGraaph11109876543210

    100

    50

    150

    0

    63IMEDielectrique

    Vw (mm 3/m in)82 110 126 63IME 82 110 126

    193,6

    1,3% 1,7%

    215,7

    3,9%

    254,7

    5,4%

    280,2

    11,0%

    194,5

    3,6%

    208,0 278,2

    1,4%

    299,8

    CuivCuivCuivv iihhphphppapapaarrGrGrGrapph20

    25

    10

    5

    15

    0

    20

    25

    10

    5

    15

    0

    63IMEDielectrique

    Vw (mm 3/m in)82 110 126 63IME 82 110 126

    15,9%

    17,617,2

    9,3% 18,6%

    16,1

    17,0%

    19,7

    14,9%

    18,5

    16,1% 25,5%

    22,9 21,6

    19,9%

    23,4

    Ebauchage

    Lors de lusinage cuivre/acier dans le domaine de lbauchage, lintensit de lrosion pour IME 63 fut la plus faible, la plus leve fut pour IME 126. Lusure des lectrodes tait la plus faible pour IME 63 et la plus leve pour IME 126 (voir graphique 1).

    Lors de lassociation des matriaux graphite/acier, ce sont des rsultats semblables qui apparurent. La meilleure rosion fut atteinte par IME 126, la plus faible par IME 63. Par contre, il fut tonnant de ne pouvoir constater aucune usure mesurable avec le type IME 110.

    Ebauchage n 12 Tr./200 sek

    Finissage nnn 2 Tr./10 sek

    Graphique 1

    Graphique 2

  • 35

    Llectrorosion par enfonage

    Les vapeurs qui se forment lors de llectrorosion sont constitues des vapeurs du fluide dilectrique et du mtal. Mme aprs une utilisation prolonge, les vapeurs des dilectriques IME 63, IME 82, IME 110 et IME 126 ne contiennent pas de liaisons benzoles, par exemple composants aromatiques polycycliques de type benzopyrne. Il ny a pas deffet ngatif pour la sant avec la gamme IME. Ceci nest cependant pas valable pour les vapeurs de mtal (par exemple carbure de tungstne, carbure de titane, chrome, nickel, molybdne). Il est important que la partie roder soit bien

    recouverte de dilectrique afin que la plus grande partie des vapeurs de mtal se condense dans le dilectrique. La directive 3402 du VDI (association des ingnieurs allemands) prescrit une paisseur de dilectrique sur la partie roder de 40 mm. Pour des raisons sanitaires, une paisseur de 80 mm est cependant recommande. Pour les vapeurs de mtal jaillissant du dilectrique, il sagit du mme problme que lors de la soudure de mtaux. Lors de rendements levs lbauchage, il est donc conseill daspirer les vapeurs qui se forment.

    11. Formation de vapeur lors de lusinage par tincelage

    Sur la base de dizaines dannes dexprience avec les dilectriques IME 63, IME 82, IME 110 et IME 126 et en raison de leur constitution chimique, on peut affirmer quils nont pas deffets domma-geables pour lpiderme. Le contact direct avec la peau lors de lemploi de ces fluides ne se fait pratiquement quavec les mains. Les restes de flu-ide adhr-ant la peau peuvent tre enlevs sans employer de produits nettoyants agressifs ou chi-miques. Ainsi, des effets secondaires peuvent tre vits. Pour les personnes ayant la peau sensible ou sujettes aux allergies, il est cependant trs difficile de prvoir les ractions. Toutefois, la pratique a montr que des ractions ngatives napparaissent que trs rarement (les rapports dexpertise du labo-ratoire de recherches et dessais des matriaux du

    Bade-Wurtemberg sont disponibles). Les particules dimpurets prsentes dans le dilectriques ont elles, un effet ngatif sur lpiderme. Il sagit ici de petites sphres dacier creuses microscopiques, elles sont ouvertes dun ct et ont une arrte de coupe particulirement effile. Ces sphres provo-quent des microcoupures sur la peau qui peuvent mener des problmes plus srieux. Une sensibilit extrme de lpiderme peut tre constate notam-ment lors de la prise de certains mdicaments, comme la pnicilline, par exemple. Dans tous les cas, il est recommand, avant de travailler sur une machine dusinage par tincelage, de senduire les mains dune crme protectrice insoluble lhuile. Les vtements imprgns de dilectrique doivent tre changs immdiatement.

    12. Le dilectrique et lpiderme

  • 36

    Llectrorosion par enfonage

    Le maniement correct des dilectriques commence dj avec le stockage des fts mtalliques

    Si les fts sont stocks lair libre, ils doivent toujours tre disposs en position couche afin quils ne puissent pas absorber leau de pluie.

    Pour le remplissage de la machine avec le dilectrique, il est important de toujours utiliser des pompes et des fts propres. Des pompes qui ont au pralable t utilises pour pomper des acides ou des lessives dtruisent immdiatement le meilleur des fluides dilectriques. Les tuyaux en PVC ne sont pas rsistants lhuile et deviennent durs en cas demploi prolong.

    Les produits anticorrosion utiliss pour protger la machine lors du transport doivent tre ts avant de remplir linstallation de dilectrique.

    Les hydrocarbures chlors (par exemple le trichlorthylne, le perchlorothylne, le trichlorthane ou le fron) sont mortels pour le dilectrique. Sous laction de ltincelle lectrique, les hydrocarbures du dilectrique se combinent avec les atomes de chlores pour former de lacide chlorhydrique. Une installation dusinage par tincelage ne doit donc jamais tre nettoye avec du trichlorthylne ou un produit similaire. Pour ce faire, il est prfrable dutiliser quelques litres de dilectrique supplmentaire. Des moules qui sortent dune bain de nettoyage au trichlorthylne doivent imprativement tre en-tirement secs avant dtre fixs dans la machine.

    Les acides qui sont utiliss pour dcaper les lectrodes ne doivent pas entrer en contact avec le dilectrique.

    Le systme hydraulique de la machine usinage par tincelage doit tre entirement tanche. Des mlanges de 1 2 % ne vont pas sans poser de problme au procd dlectrorosion. Des quantits plus importantes dhuile hydraulique mlanges au dilectrique provoquent de graves perturbations en raison de la haute teneur en additifs de ces produits. Ce risque nexiste pas sur les machines avec un servomoteur lectrique.

    Des fuites dans le refroidisseur eau provoquent toujours une augmentation merveilleuse du niveau du dilectrique et corrodent les tables de la machine. Etant donn que le fluide dilectrique IME se spare rapidement et entirement de leau, cette dernire peut, aprs environ une journe, tre aspire au fond du bac de dilectrique ou le fluide dilectrique peut tre prlev par le haut avec prcaution. Une utilisa-tion du dilectrique est de nouveau possible.

    Si vous observez ces rgles lorsque vous maniez du dilectrique, le fluide pourra tre utilis environ 1 2 ans sur installations avec filtres papier et 10 20 ans avec des filtres couches.

    13. 7 rgles dor dans le maniement des dilectriques IME

  • 37

    Llectrorosion par enfonage

    14. Effet dune dcharge par lectrorosion sur une surface mtallique

    Lors du procd dusinage par tincelage, la ten-sion lectrique se dcharge et une tincelle jaillit. A lendroit o elle entre en contact avec la pice, la chaleur est telle que le mtal fond et svapore. Il apparat alors un cratre. Linstallation crache des tincelles les unes aprs les autres et les cratres se forment les uns ct des autres. Le diamtre du cratre photographi est denviron 200 m.Les prises de vue ont t faites avec un micro-

    scope lectronique. Une surface mtallique polie a t utilise afin de mettre en vidence chaque cratre de manire distincte. Pour que les pans des cratres ne se chevauchent pas, la machine drosion par tincelage ne devrait fonctionner que par fraction de seconde.

    Formation dun cratre

    Chacun de ces cratres un pan typique avec une zone ayant subie une influence thermique.

    Ici le cratre sest form sur une pice en titane. Il est facile de reconnatre la structure du profil qui sest form lors du refroidissement rapide du titane chauff. Une partie du titane liquide a t projet dans le dilectrique.

  • 38

    Llectrorosion par enfonage

    Surfaces rodes

    Les cratres innombrables, serrs les uns ct des autres et dont les pans se chevauchent sont la caractristique dune surface lectrorode. De plus, des particules dimpurets tes lors de llectrorosion adhrent la surface.

    Grce un grossissement suprieur, on peut trs bien voir sur la mme pice les pans des cratres et les microparticules y adhrant, de mme quun trou sur la surface mtallique.

    Un nouveau grossissement montre que des fissures partent de ces trous. Ces fissures sont la caractris-tique dune surface surchauffe.

  • 39

    Llectrorosion par enfonage

    Si lont choisi un grossissement encore plus fort sur le microscope lectronique, les microfissures deviennent alors trs visibles. Mme les particules dimpurets prennent un ct humain. On peut reconnatre des yeux, des oreilles et une bouche.

    Si le procd dlectrorosion est utilis pour le polissage, les pans des cratres sont plus largement rods. La coupe dune pice polie par lectroro-sion montre clairement quil ny a quune couche blanche trs mince et que la zone concerne ne mesure quenviron 2 m.

    Surface polie par lectrorosion

  • 40

    Llectrorosion par enfonage

    A loeil nu, les impurets tes ont lair noir. Si les particules tes provenant de diffrents matri-aux sont nettoyes lactone et poses sous un microscope lectronique, on dcouvre alors une multitude de sphres de toute taille.

    Si lon augmente le grossissement, on distingue clairement diffrentes particules. Ainsi, il y a par exemple des impurets qui se sont fondues en un trumeau, une grosse particule a fondu avec une petite (mre et enfant), et sur une grosse particule, plusieurs petites se sont rassembles par effet lec-trostatique ou magntique.

    Certaines particules ressemblent des balles de golf ou notre plante voisine Mars et ses clbres canyons.

    Particules drosion

  • 41

    Llectrorosion par enfonage

    Dautres particules ont, au contraire, une structure textile....

    ....ou ont lair dtre douce comme une peau de pche.

    Un grand nombre de particules ont une rainure sur le ct. Cette dernire est provoque par la contraction du mtal. Quand on utilise des outils en acier, ces microsphres souvent creuses, ont des artes trs tranchantes qui peuvent provoquer des microcoupures sur la peau.

  • 42

    Llectrorosion par enfonage

    15. Scurit et environnement Extrait de la directive VDI 3402 pour les

    installations denfonage par lectrorosion3.3.1 Divers

    Lors du maniement des installations par lectrorosion (installations drosion par tincelage) les directives con-cernant les rglements sur la protection au travail et de prvention des accidents ainsi que les rgles relevant de la scurit et de la mdecine du travail (5; 25) doivent tre respectes.

    3.3.2 Espaces de prparation et de traitement / Agencement

    Les locaux de traitement doivent tre ars par lexploitant, et ce de telle faon que ni gaz, ni vapeurs, ni brouillard ou fumes ne puissent reprsenter un danger pour la sant (6; 7). En outre, il faut scuriser de telle sorte quaucune atmo-sphre inflammable ne puisse se former.

    En cas de ncessit, les matriaux mentionns doivent tre aspirs dans la salle de prparation de linstallation par lec-trorosion (voir extrait 2.3.3).

    Selon les produits utiliss dans les ateliers de fabrication, le type de machine, de pices et dlectrodes, une atmosphre inflammable peut se former de mme que des vapeurs, gaz et fumes dangereux pour la sant, par exemple benzne, nitrate, chrome, bryllium et autres vapeurs de mtaux, ainsi que de la suie et de lhydrogne. Il devient donc ncessaire dajouter un dispositif daspiration linstallation drosion par tincelage (voir galement extrait 2.3.3) (5; 6; 6a; 6b).

    Des locaux dans lesquels les machines par lectrorosion sont utilises avec des matriaux inflammables de la classe VbF (rglementation relative aux fluides inflammables) A II (point clair 21 5 C) et A III (point clair 55 100 C) sont considrs comme zones risques dincendie. Les installations lectriques doivent rpondre aux conditions concernant les locaux dexploitation soumis de tels risques (23; 24).

    La manipulation de flammes lair libre ou le fait de fumer sont interdire par affichage. Dans les locaux assez vastes, une telle interdiction suffit dans un primtre de 5 mtres autour de la machine. A lintrieur de ce primtre, des extincteurs doivent tre disposs, ils doivent tre en quantit et de taille suffisantes.

    En respect des rglementations concernant lenvironnement propres chaque produit utilis et aux dchets en rsultant, ainsi quen tenant compte des quantits en question, il faut prendre les mesures ncessaires prescrites (par exemple pour viter les infiltrations ou lcoulement dans les gouts).

    Les installations dusinage par lectrorosion sont des machines HF dont lutilisation est soumise une dclaration lgale obligatoire auprs des autorits comptentes (par exemple LA POSTE). Lautorisation dexploitation ncessaire est lie au respect des valeurs limites concernant la puis-sance des champs parasites et des tensions perturbatrices (2).

    Selon le lieu dentreposage, les mesures suivantes peuvent entrer en considration : mise la terre, filtration du rseau et blindage.

    En gnral, le respect des valeurs limites est facilit par :

    - Installation dans des locaux de plain pied

    - Locaux protgs

    - Mise la terre HF approprie

    - Filtrage

    - Distance suffisante des limites des locaux attenants ou zones industrielles contigus.

    3.3.3 Manipulation

    Il faut sassurer que la protection contre un accs direct la pice sous contrainte soit en permanence efficace. Il faut tout particulirement veiller ce que lors de traitements sortant de lordinaire (par exemple lorsque les lectrodes, le produit de tension ou la pice dbordent du bac de traitement) les prescriptions concernant la protection con-tre laccs direct soient respectes grce des protections ou des revtements supplmentaires. Lors de lutilisation de la machine, il faut galement prendre soin de toujours conserver une paisseur minimum de 40 mm du fluide de traitement sur la zone roder. Dautre part, le point denclenchement de la sonde de temprature doit tre rgl de telle sorte quil soit au minimum de 15 K en dessous du point clair du fluide de traitement utilis.

    Il faut sassurer que les installations destines la protection contre les matires dangereuses la sant soit en perma-nence en bon tat de marche. En cas de panne de ces installations, la machine dusinage par lectrorosion doit sarrter automatiquement.

    Lutilisation de machine dusinage par lectrorosion est autorise uniquement si :

    - deux installations indpendantes lune de lautre sont pr-sentes pour le contrle du niveau de fluide dans le rser-voir, dcret 2.3.4 et si deux installations indpendantes lune de lautre sont raccordes la machine pour le con-trle de la temprature du fluide de traitement.

    - en plus des extincteurs obligatoires devant se trouver proximit de la machine, des mesures supplmentaires sont prises (par exemple alarme incendie automatique voir extincteur automatique).

    Les produits facilement inflammables de la classe A I du VbF (point clair infrieur 21 C) ne sont pas autoriss.

    Sur lagrgat du dilectrique, un panneau doit tre fix, il portera le nom du fluide utilis ainsi que son point clair.

    Les machines dusinage par lectrorosion ne doivent tre utilises que par les personnes qui auront t formes sur cette installation et charges dy travailler par lexploitant ou son reprsentant. Lors de la formation, il est important dinsister sur lenseignement concernant les dangers et les mesures de protection. La formation est a ritrer rgulire-ment, minimum une fois par an.

    Les personnes formes cet effet devront vrifier rgulire-ment le bon fonctionnement des installations de protection laide du mode demploi du fabricant. En cas de disfoncti-onnements qui peuvent nuire la scurit, linstallation doit immdiatement tre mise hors service jusqu ce que le problme soit rgl.

    Les conduites daspiration doivent tre nettoyes des intervalles rguliers qui devront tre fixs.

    Il faut vrifier la prsence et lefficacit des installations de protection contre laccs direct et de linstallation de con-trle du niveau du fluide de traitement sur la distance de dcharge chaque rglage.

    En cas dutilisation de produits ou doutils pouvant occasi-onner des nuisances (par exemple irritation de la peau), les quipements personnels de protection ncessaires doivent tre utiliss.

    En cas de changement de pices dont lemploi tait li la scurit ou la protection de lenvironnement, il faut veiller ce que des pices du mme type soient utilises et aprs montage, quelles remplissent la mme fonction.

    Lors de llimination des produits et des impurets, les rgle-mentations en vigueur correspondantes des autorits locales doivent tre respectes.

  • 43

    Llectrorosion par enfonage

    Pour leur assistance amicale lors de la rdaction de ce cahier dinformations, nous tenons remercier :

    AGIE, AG fr Industrielle Elektronik, Lausanne/SuisseAGIE GmbH, Schorndorf/Allemagne CHARMILLES Technologies S.A., Meyrin/Suisse CHARMILLES Technologies GmbH, Fellbach/Allemagne exeron GmbH, Fluorn-Winzeln/Allemagne FAUDI, Stadtallendorf/Allemagne OPS INGERSOLL GmbH, Burbach/Allemagne Dr. W. LINDEMANN, Universitt Tbingen/Allemagne MANN & HUMMEL, Ludwigsburg/Allemagne ONA S.A., Durango/EspagneTRANSOR Filter GmbH, Usingen/Allemagne UDDEHOLM, Hagfors/SuedeZIMMER & KREIM GmbH & Co. KG, Brensbach/Allemagne

    Aot 2006

    Dr. Manfred Storr

    Ce document doit vous informer au mieux. Les informations et donnes contenues correspon-dent au niveau de connaissances au moment de limpression. Nous nous rservons le droit de les modifier en fonction des avances techniques. En raison de la multitude des caractristiques des techniques dapplications, ces informations sont communiques sans engagement ni responsabilit de notre part.

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