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L’enfonçage Cnc par électroérosion

Enfonçages CncA partir d’un principe définit dans un centre de recherche Russe, les premières machines d’usinage par électroérosion ont vu le jour en Suisse en 1954, simultanément ou presque, dans deux entreprises concurrentes et faisant aujourd’hui partie du même groupe. Ce véritable saut technologique s’est effectué avec le principe d’électroérosion par enfonçage ou EDM, pour electro discharge machining. Ce principe met en œuvre une électrode-outil en cuivre ou graphite usinée à la forme voulue. Un courant électrique contrôlé en polarité, ampérage et fréquence génère des étincelles, à l’approche de la pièce métallique fixée sur la table. Des milliers de décharges génèrent autant de bulles de vapeur ou de vide ionisée qui implosent, entraînant la destruction de la matière moins conductrice de la pièce. Cette action se fait selon un GAP, une distance précise au rayon, déterminé par les paramètres d’étincelage en ébauche ou finition. La pièce est immergée dans un bain de kérosène ou d’huile favorisant l’opération d’étincelage, refroidissant la zone concernée et permettant l’évacuation des microparticules. Le liquide diélectrique passe aussi à l’intérieur de l’électrode pour mieux évacuer les particules en évitant les phénomènes de cratérisation non maîtrisées. Fixée sur une broche mobile verticalement en Z, la descente de l’électrode est contrôlée par le générateur couplée à la commande numérique. Dans ce procédé, la machine ne subit aucun effort mécanique. Depuis une quinzaine d’années, certains constructeurs japonais utilisent des moteurs linéaires sur les axes numérisés. L’électroérosion permet de travailler les matériaux conducteurs les plus durs, comme les aciers à outils traités ou le carbure. Sa précision est équivalente à celle de la rectification, pour des formes internes non débouchantes très variées et profondes.

Centre d’étincelage pour métaux durs

Les machines d’électroérosion par enfonçage CNC sont devenus véritables centres d’étincelage autonomes et sécurisés. Ils disposent d’un magasin d’électrodes, permettant d’enchaîner les opérations d’ébauches, semi-finition et finition sans surveillance. Le bac se vide et se remplit automatiquement, en fonction des besoins de chargement de pièces par un robot dédié. Les pièces sont alors positionnées dans un cadre pré-réglé servant de palette-support. Les générateurs d’impulsions actuels permettent d’accélérer l’ébauche et de supprimer les couches blanches qui restaient auparavant en surface, après finition. Développé par les constructeurs, les logiciels de programmation assurent d’utiliser les meilleurs paramètres d’érosion, en fonction des éléments en présence et du résultat désiré. Des états de surfaces proche du poli-miroir (0,3 à 0,4 Ra) sont désormais possibles. La commande numérique permet de contrôler également des axes supplémentaires. La rotation ou le mouvement orbital de l’électrode sont ainsi possibles, et un plateau diviseur CNC étanche peut servir à la création des formes les plus complexes, toujours dans les métaux les plus durs. Qualifié de lent, ce procédé est autonome. Son automatisation de chargement de pièces et d’électrode et les dispositifs de sécurité lui permettent de travailler jour et nuit sans surveillance, pour la réalisation de formes micrométriques jusqu’à de beaucoup plus grandes, sur des pièces de plusieurs tonnes. Hors électrodes, les consommables peuvent être réduits par un système de filtration autonettoyant, comme c’est le cas depuis longtemps chez un constructeur basque. C’est une technologie à redécouvrir car ses progrès technologiques ont été considérables ces 20 dernières années.

Les principaux constructeurs de machines d’électroérosion par enfonçage CNC présents en France sont Chmer, GF Machining Solutions, Makino, ONA, OPS Ingersoll, Sodick, Vollmer et Walter Maschinenbau. Chaque année en juin, un guide de ces machines est publié par la revue de référence du secteur, Machines Production.

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