Comment choisir le fil pour une machine d'électroérosion à fil ?

 

Qu'est-ce qu'une machine d'électroérosion à fil ?

Les machines d'électroérosion à fil produisent des structures complexes grâce à une électrode de fil minuscule et mobile, traversant intégralement la pièce (le fil doit la traverser complètement). Ces machines peuvent couper et réenfiler le fil automatiquement, ce qui permet des temps d'usinage sans surveillance beaucoup plus longs. Toutes les machines modernes sont entièrement immergées dans un fluide diélectrique aqueux filtré, et les impuretés sont éliminées de la zone d'éclatement par rinçage à haute pression.

Les fabricants d'électroérosion à fil comparent leur méthode à la découpe du métal, du bois ou du plastique à l'aide d'une scie à ruban. Un fil long et fin en alliage de laiton ou en cuivre, enroulé sur des bobines, remplace la lame de scie pour enlever de la matière. La ressemblance avec l'usinage traditionnel s'arrête là, car le fil utilisé en électroérosion n'entre jamais en contact avec la pièce.

Les machines d'électroérosion par enfonçage de type CMAX S1470 sont des machines CNC de pointe produites par des fabricants spécialisés . Elles permettent l'usinage en mode 3D. Le bâti de la machine est en fonte et supporte des charges jusqu'à 6 000 kg. Les têtes d'électrodes optionnelles des axes C, A et B permettent de contrôler les six axes.

Comment choisir le fil pour une machine d'électroérosion à fil ?

Choisir le fil d'électroérosion était autrefois simple, car il n'y avait que deux options : le cuivre ou le laiton. Aujourd'hui, le choix d'électrodes pour l'électroérosion à fil est plus vaste que celui des enfonçages. Voici quelques points à prendre en compte lors du choix d'un fil auprès des fabricants d'électroérosion .

1. Conductivité :

Il s'agit d'une mesure de la capacité d'un matériau à conduire l'électricité. Plus la conductivité du fil est élevée, plus la puissance transmise à la pièce lors de l'usinage par électroérosion est importante. Des vitesses de coupe accrues sont courantes car une meilleure conductivité se traduit par un rendement supérieur.

2. Résistance à la traction :

La résistance à la traction désigne la capacité maximale d'un matériau à supporter une charge, en fonction de sa résistance à l'étirement et à la rupture. Elle se calcule en divisant la charge maximale (exprimée en livres par pouce carré) par la section transversale du fil.

Le fil d'électroérosion à haute résistance présente une rectitude de bord supérieure, ce qui en fait un excellent choix pour les composants usinés en une seule passe et les fils de petit diamètre ou de diamètre fin, afin de réduire la rupture du fil. Il est également indispensable pour la découpe de pièces de grande hauteur, car une rectitude et une résistance à la rupture du fil sont primordiales.

3. Température de vaporisation :

Le rinçage est optimal lorsque la température de fusion/vaporisation du fil est basse. Au lieu de polluer l'espace avec des résidus resolidifiés, on souhaite que la surface du fil s'évapore rapidement et se transforme en gaz.

La fusion se produira lors d'un dégrossissage prolongé. Bien que les alliages d'électrodes basse température (revêtus de zinc) produisent des copeaux, ils forment des cratères plus larges à la surface du fil, ce qui favorise l'évacuation de l'eau et des impuretés et facilite le nettoyage.

De ce fait, les fils de tungstène et de molybdène, qui ont des températures de fusion/vaporisation élevées, coupent progressivement et affleurent mal, mais conviennent aux coupes d'ébavurage où une géométrie précise et la rectitude des composants sont importantes.

4. Résistance à la fracture :

La résistance à la rupture d'un fil d'électroérosion se définit au mieux par sa ténacité ou sa résilience, car il n'existe pas d'indice ou de « norme » chiffrée. Elle fait référence à la capacité du fil à résister aux contraintes de l'environnement très dynamique de l'éclateur.

5. Dureté :

On confond souvent résistance à la traction et dureté. La flexibilité d'un fil, ou sa capacité à s'allonger, est déterminée par sa dureté ou son état de trempe. Les fils d'électroérosion sont classés en deux catégories : souples et durs. Un fil ferme s'enfile mieux qu'un fil souple sur les machines à guidage fermé, tandis qu'un fil souple conique offre une meilleure coupe. Un fil ferme garantit également un enfilage automatique plus fiable.

EDM à enfonçage
Micro-perçage par électroérosion