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ÉLectroÉrosion

L’électroérosion consiste à enlever de la matière à une pièce conductrice, à l’éroder pour lui donner les formes et les dimensions voulues à l’aide de décharges électriques. Ainsi, cette technique nous permet d’usiner tous les matériaux conducteurs de l’électricité (tels que les métaux, alliages, carbures, graphites, etc.) quelle que soit leur dureté.

En fonction des résultats attendus et de l’application de votre pièce, nous vous orienterons vers 3 types d’érosion :

  • l’électroérosion par enfonçage, qui permet d’usiner la pièce grâce à une électrode de forme complémentaire qui vient s’enfoncer dans celle-ci
  • l’électroérosion par fil, qui permet de découper une pièce suivant une surface réglée grâce à un fil conducteur animé d’un mouvement plan et angulaire
  • le perçage rapide par érosion, qui permet de percer des matériaux très durs grâce à une électrode tubulaire

Les moyens de production

  • Erosion enfonçage AGIE.
  • Erosion Fil AGIE Capacité : X=500 Y=350 Z=250

Quelques réalisations en électroérosion

L’électroérosion, ou EDM (Electrical discharge machining), est un procédé d’usinage de haute précision par décharges électriques. Aussi appelé étincelage, c’est un procédé d’enlèvement de matière qui peut s’appliquer à tous types de matériaux conducteurs ou semi-conducteurs.

Deux électrodes, la pièce à usiner et l’outil, baignant dans un liquide diélectrique, sont soumises à des décharges électriques récurrentes (entre 2000 et 500 000 par seconde). L’énergie, fournie par les décharges électriques, et le liquide diélectrique permettent la fusion de la matière en surface de la pièce à usiner (ainsi que sur l’outil dans une moindre mesure). Les particules en fusion sont ensuite évacuées par le liquide diélectrique.

La fusion se produisant en surface de la pièce à usiner, il s’ensuit une modification des caractéristiques de la matière en surface. En particulier, la présence de microfissures et de contraintes résiduelles peut avoir des conséquences sur la tenue en fatigue des pièces.

Cette technique permet d’obtenir une très bonne précision d’usinage en contrepartie d’un débit de matière relativement faible (un millimètre cube par minute et moins en finition). D’autre part, l’usure de l’outil peut-être conséquente : de 0,5 % d’usure volumétrique pour une ébauche jusqu’à plus de 30 % en finition.

Les machines d’électroérosion sont de trois types. La géométrie, la fonction et le champ d’application des pièces à usiner orientera vers l’une ou l’autre :

  • électroérosion par enfonçage, où l’électrode a une forme complémentaire à la pièce à usiner, et qui permet de créer des cavités avec une grande précision, avec, par exemple, des congés et des arêtes quasiment vifs ;
  • électroérosion par fil, où l’outil (électrode) est un fil conducteur traversant la pièce à usiner qui, en se déplaçant avec un mouvement plan et angulaire, vient découper la pièce ;
  • le perçage rapide par électroérosion, proche de l’électroérosion par enfonçage, utilise un outil ou électrode en rotation de forme tubulaire pour percer la matière : cette technique permet d’usiner des trous dans des matériaux trop durs pour un perçage classique.

Le principe d’enlèvement de matière par fusion permet d’usiner des matériaux ou des pièces avec une dureté élevée. Par exemple, les aciers traités qui en usinage traditionnel peuvent conduire à la rupture des outils ne présentent aucune difficulté pour les machines d’électroérosion.

L’électroérosion, ayant de plus une très bonne précision, permet d’usiner des trous très fins et des angles vifs. Elle autorise des découpes difficilement réalisables avec un usinage classique, par exemple des gorges profondes ou des trous rectangulaires.

La fusion de la couche superficielle de la matière des pièces applique un traitement thermique de surface à celle-ci. Il s’ensuit une augmentation de la dureté et l’apparition de contraintes résiduelles de traction en surface. Cela permet d’améliorer la résistance à l’usure et à la corrosion de la pièce.

D’autre part, l’électroérosion se fait sans contact entre la pièce et l’outil. En l’absence d’action mécanique entre les deux, il n’est plus nécessaire de mettre en œuvre des systèmes de fixations complexes.

L’électroérosion s’utilise dans les secteurs d’activités demandant l’usinage de matériaux comme les aciers trempés, les aciers et alliages métalliques réfractaires ou encore certains matériaux composites.

Les entreprises d’outillage sont les premières utilisatrices avec la fabrication de moules pour les différents domaines de l’emboutissage, l’injection de matières plastiques, la verrerie, etc.

L’aptitude de l’électroérosion à l’usinage de précision sur des matériaux difficiles à usiner intéresse aussi l’aéronautique, en particulier pour les disques et les aubes de turbine.

L’électroérosion se retrouve aussi dans la fabrication de prothèses ou aiguilles dans le secteur médical, dans le nucléaire, ainsi que dans l’automobile ou la mécanique générale pour des applications spécifiques.

En règle générale, une entreprise se tournera vers l’électroérosion dès lors qu’il s’agit de façonner des formes complexes avec un matériau à hautes caractéristiques mécaniques.