Caractéristiques et procédés de micro électroérosion

Caractéristiques de la micro électroérosion.

1. L'enlèvement de matière par micro électroérosion repose sur des effets électriques et thermiques, et l'usinabilité du matériau dépend principalement de sa conductivité et de ses propriétés thermiques, plutôt que de ses propriétés mécaniques telles que la dureté et la résistance. Cette méthode d'usinage dépasse les limites des procédés de coupe traditionnels et n'est pas limitée par les matériaux des outils. Elle permet d'utiliser des outils souples pour usiner des pièces dures, ce qui la rend adaptée à l'usinage de tous les matériaux conducteurs difficiles à découper, tels que le diamant, le nitrure de bore cubique et d'autres matériaux durs.
2. Comme il n'y a pas de contact direct entre l'électrode de l'outil et la pièce à usiner pendant le processus d'usinage, il n'y a pas de force de coupe macroscopique. Il convient donc à l'usinage de pièces à faible rigidité, et l'électrode peut être très fine. En outre, la forme de l'électrode de l'outil peut être facilement reproduite sur la pièce à usiner, ce qui permet d'usiner des pièces dont la surface présente des formes complexes. L'utilisation de la technologie de commande numérique permet également l'usinage simple de pièces de forme complexe.
3. Le processus d'usinage est simple et contrôlable, et les paramètres d'impulsion peuvent être ajustés dans une large gamme. L'ébauche, la semi-finition et la finition peuvent être réalisées en continu sur la même machine-outil. Il est facile de réaliser l'automatisation des processus, le contrôle numérique et le contrôle intelligent.
4. La micro électroérosion convient principalement à l'usinage de matériaux conducteurs tels que les métaux, les semi-conducteurs et les matériaux non conducteurs ne pouvant être traités que dans des conditions particulières. En outre, la vitesse d'usinage est relativement lente. C'est pourquoi, dans la production réelle, la majeure partie de la matière est généralement enlevée en utilisant d'abord des méthodes de coupe pour améliorer l'efficacité de la production avant de procéder à l'électroérosion par micro-ondes.

Procédés de micro électroérosion.

1. Micro EDM Forming.

   Le microformage par électroérosion fait référence à l'utilisation d'alimentations électriques à micro-énergie et de petites électrodes pour décharger la pièce à usiner, dans le but de réaliser un formage de surface. Dans des domaines tels que l'aérospatiale, les instruments de précision et la construction automobile, les micro-trous (trous d'un diamètre inférieur à 0,1 mm) sont largement utilisés en raison de leurs structures fonctionnelles uniques. Parmi les exemples, on peut citer les manchons d'amortissement des compresseurs à haute pression des moteurs d'avion, les tubes et anneaux d'amortissement des arbres avant et arrière des turbines à haute pression, les grilles de microscope électronique et les injecteurs de carburant des moteurs d'automobile, entre autres. Lors de l'usinage de micro-trous dans des matériaux difficiles à usiner, les méthodes conventionnelles de micro-usinage présentent une faible précision et une qualité d'usinage médiocre. Cependant, les méthodes de micro-usinage conventionnelles présentent une faible précision et une qualité d'usinage médiocre, micro EDM présente les avantages de l'usinage sans contact, de l'absence de force macroscopique apparente et de la capacité à "vaincre la dureté par la flexibilité", ce qui offre des avantages uniques pour l'usinage de micro-trous dans des matériaux difficiles à usiner et permet d'obtenir un usinage efficace des micro-trous.
   

2. Meulage par décharge électrique (WEDG).

   La rectification par électroérosion à fil (WEDG) désigne l'usinage par copie inversée de l'ébauche d'électrode à l'aide d'un fil-électrode en mouvement. Pendant le processus d'usinage, il y a un mouvement relatif entre le fil-électrode et le guide, ce dernier effectuant des mouvements de micro-avance radiale tandis que la pièce à usiner tourne et effectue des avances axiales. Cette méthode d'usinage de la production d'électrodes in situ évite les erreurs causées par le serrage secondaire et améliore la précision de l'usinage. En outre, le mode d'alimentation continue du fil compense la perte de fil-électrode, évite les décharges concentrées et les courts-circuits, et facilite l'électroérosion en continu. Étant donné que le fil d'électrode et l'ébauche d'électrode subissent un usinage par décharge ponctuelle, la forme de l'électrode de l'outil n'est liée qu'à la trajectoire du mouvement de formage, ce qui facilite la mise en forme automatisée de l'électrode de l'outil. Actuellement, la technologie de rectification par électroérosion à fil est largement utilisée dans la préparation de micro-outils pour des applications telles que l'usinage par micro-ultrasons et l'usinage microélectrochimique.

3. Micro découpe par électroérosion à fil.

   Le principe de base de la micro électroérosion à fil consiste à utiliser un fil métallique fin en mouvement comme électrode pour effectuer une décharge d'étincelles pulsées sur la pièce à usiner. Il s'appuie sur le mouvement de coupe transversal relatif entre le fil-électrode et la pièce à usiner pour couper et façonner diverses surfaces bidimensionnelles, tridimensionnelles et multidimensionnelles complexes. L'utilisation d'un fil-électrode de plus petit diamètre dans le processus d'usinage permet de traiter des trous micro-irréguliers, des espaces étroits et des pièces de forme complexe. Les réseaux de microélectrodes ont de nombreuses applications dans les domaines des sciences de la vie et de l'usinage de trous de microgroupe, comme la culture de divers systèmes de tissus en médecine et l'usinage de micro-trous de groupe. Les méthodes de traitement comprennent principalement la méthode LIGA (lithographie, électrodéposition et moulage), la méthode de copie inverse par ultrasons composés assistée par étincelles et la méthode de découpe par électroérosion à fil. La méthode LIGA est coûteuse, prend du temps et implique des processus complexes. Bien que la méthode de copie inverse de composés ultrasonores assistée par étincelles soit simple, efficace et peu coûteuse, elle présente des temps de traitement longs et une faible efficacité. La méthode de découpe par électroérosion à microfil présente les avantages d'une grande précision d'usinage, d'une qualité de surface de l'ordre du micromètre et de la possibilité de traiter la plupart des matériaux conducteurs. Elle présente des avantages uniques pour l'usinage des réseaux de microélectrodes.