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L'EDM (usinage par étincelage électrique) est un procédé de fabrication fréquemment utilisé pour réaliser des découpes et des formes complexes dans des matériaux conducteurs d'électricité. Les données montrent qu'environ 50 % du marché des machines-outils est constitué de machines-outils EDM à commande numérique.
La machine EDM à commande numérique possède diverses spécifications qui affectent ses performances. Une spécification clé d'une machine EDM est l'alimentation électrique à impulsions. Elle régule la vitesse d'usinage et le réglage fin de la coupe. Une EDM avec une alimentation électrique qui produit des impulsions courtes aura une vitesse d'usinage plus élevée que celles avec des impulsions plus longues. Par conséquent, l'unité de commande affecte également les performances de l'EDM à commande numérique. Les machines EDM sont dotées de commandes informatiques allant du simple au complexe. Plus les commandes informatiques sont sophistiquées, plus il est facile de programmer et d'automatiser des formes complexes.
Les machines EDM à enfonçage et à fil effectuent leurs tâches de différentes manières. Ainsi, leurs capacités d'usinage varient également. En général, plus la taille de l'espace est grande, plus la capacité d'usinage est élevée. Une machine EDM peut avoir une capacité d'usinage d'environ 2 à 5 mm. La taille de la table et le poids des pièces que peut manipuler une machine EDM varient également. Les machines EDM ont généralement des tables d'environ 600 mm * 600 mm (24 po * 24 po) à 1 500 mm * 3 000 mm (60 po * 120 po). Certaines machines EDM à commande numérique sont encore plus grandes. Les tables sont faites de granit, de fonte ou d'acier.
Comme tout autre équipement, la maintenance permet à la machine EDM à commande numérique de fonctionner efficacement. Les opérateurs doivent remplacer les consommables régulièrement. Les machines EDM utilisent plusieurs consommables, tels que des électrodes en graphite et des fils. Leur changement rapide réduira les temps d'arrêt de production et améliorera l'efficacité de la machine. Des inspections quotidiennes sont également essentielles pour le bon fonctionnement des machines à commande numérique. Les opérateurs doivent effectuer des inspections pour détecter tout signe d'usure, de dommage ou de bruit anormal. Certaines machines peuvent nécessiter une lubrification de temps en temps. Lorsqu'elles sont correctement lubrifiées, les pièces de la machine ne s'useront pas rapidement.
Une maintenance régulière d'une machine EDM permet de réduire les coûts et d'améliorer la qualité des produits. Les opérateurs peuvent également nettoyer les pièces et les réservoirs pour les garder exempts de débris et de contaminants. Des inspections et le remplacement en temps opportun des pièces usées peuvent également contribuer à augmenter la disponibilité de la machine et à améliorer ses performances.
Grâce à sa méthode de coupe unique et à ses capacités de haute précision, la machine EDM à commande numérique offre de nombreux scénarios d'application dans différentes industries.
Industrie automobile :
Dans l'industrie automobile, les machines EDM à commande numérique sont généralement utilisées pour fabriquer des pièces automobiles. L'industrie automobile fabrique généralement des formes complexes avec une grande précision et des tolérances serrées. Elle utilise des machines EDM à fil à commande numérique pour découper ces métaux durs. Elle peut même découper de petits trous ou des fentes internes courbes. Par conséquent, les machines EDM à commande numérique sont très adaptées à la fabrication de matrices et de moules, tels que les moules d'injection et les moules de soufflage. Les machines EDM permettent également de réparer les moules usés ou endommagés. De plus, les machines EDM à commande numérique peuvent créer des composants légers et de haute précision, tels que des engrenages, des soupapes et des pièces de suspension, à partir de blocs métalliques pleins. Ces pièces doivent être durables, c'est pourquoi seules les machines EDM à commande numérique peuvent les fabriquer.
Industrie aérospatiale :
L'industrie aérospatiale a des normes et des exigences élevées, ce qui en fait un environnement idéal pour les machines EDM à commande numérique. L'industrie aérospatiale travaille généralement avec des alliages durs et du titane. Les machines EDM à commande numérique peuvent fabriquer des pièces détaillées telles que des pales de turbine, des buses et des composants structurels. Les pièces ont un ajustement précis et sont légères.
L'industrie aérospatiale utilise parfois des machines EDM à fil à commande numérique pour découper des tubes à parois minces.
Industrie de la fabrication d'outils et de moules :
L'industrie de la fabrication de moules consiste généralement à fabriquer des moules pour l'emboutissage, l'injection, la fonte, etc. La machine EDM est la première option dans cette industrie. Elle fabrique des machines aux géométries complexes et aux tolérances serrées. De plus, la machine EDM peut réparer et modifier les moules existants et réduire le risque de perte de matière.
En outre, l'industrie de la fabrication de moules utilise également des machines EDM à fil à commande numérique pour découper des motifs et des cavités complexes.
L'industrie de la fabrication d'outils utilise généralement des machines EDM à enfonçage ou à fil à commande numérique pour fabriquer des outils spécialisés, tels que des gabarits, des montages et des poinçons.
Industrie médicale :
Dans l'industrie médicale, des instruments précis tels que des instruments chirurgicaux et des implants sont essentiels pour la qualité et la fonctionnalité. Par conséquent, ces pièces doivent être durables. Les machines EDM à commande numérique fabriquent des dispositifs médicaux avec une grande précision, tels que des implants orthopédiques, des dispositifs dentaires et des instruments chirurgicaux. Ceux-ci nécessitent des conceptions complexes et des matériaux biocompatibles.
Le choix de la bonne machine EDM à commande numérique exige de prendre en compte quelques éléments clés.
Exigences de production
Le type de pièces créées et leur quantité peuvent affecter l'outil choisi. Par exemple, pour des quantités importantes de composants, une machine EDM à fil à commande numérique serait idéale en raison de sa vitesse d'alimentation plus rapide que celle des autres types. Cependant, pour de petites quantités, tout type de machine EDM à commande numérique peut être utilisé en fonction de la forme et de la taille des pièces à créer.
Capacité d'usinage
Il est important de tenir compte de la taille de la zone de travail, du poids de la pièce et de la capacité de la forme de l'électrode que la machine peut gérer. L'épaisseur de matière spécifiée par les acheteurs relève également de cette capacité. En général, la surface et le poids de la pièce doivent correspondre à la capacité de la table et du vérin de la machine.
Exigences en matière d'électrodes
Tenez compte de la taille des électrodes qui doivent être créées, y compris leurs dimensions et leur volume de production. Cela peut également affecter le choix de la machine à commande numérique.
Précision et tolérance de la machine
Les acheteurs doivent déterminer le niveau de précision et les tolérances requis pour leurs applications spécifiques. Différents types et modèles de machines EDM à commande numérique offrent différents niveaux de précision et la possibilité d'obtenir des tolérances serrées. Par exemple, si un usinage de haute précision est requis, on peut privilégier les machines qui ont une réputation établie pour le contrôle de la précision.
Logiciels et systèmes de commande
Une machine EDM doit avoir une interface conviviale qui permet de programmer et de surveiller facilement le processus d'usinage. Tenez compte de la compatibilité du logiciel de commande avec les fichiers de conception et de la disponibilité de fonctionnalités logicielles pour l'optimisation et la simulation du trajet d'outil.
Q1 : Quel type de logiciel une machine EDM à commande numérique utilise-t-elle ?
A1 : Les machines à commande numérique utilisent généralement des logiciels de CAO/FAO pour créer les conceptions qui doivent être produites ou découpées. Dans certains cas, un logiciel spécifique appelé MDM peut être utilisé pour la gestion de la conception des matériaux diélectriques métalliques.
Q2 : Quelle est la principale différence entre l'EDM à fil et les autres types d'EDM ?
A2 : L'EDM à fil consiste à faire passer un seul fil à travers la pièce pour créer la forme souhaitée. Contrairement aux autres types, aucune électrode n'est impliquée dans le processus d'usinage. L'EDM à fil est différent de l'EDM à enfonçage ou à barillet, ce qui indique les machines EDM à fil. Le modèle d'enfonçage a l'électrode immergée dans le fluide diélectrique, tandis que dans le modèle de barillet, le fil passe entre deux barillets.
Q3 : Que peuvent découper les machines EDM de manière optimale ?
A3 : Les machines EDM à commande numérique excellent dans la découpe de matériaux durs ou fragiles et d'alliages exotiques. Elles offrent également une grande précision lors de la réalisation de géométries complexes comme les contours intérieurs, les petits trous et les parois minces. Par conséquent, les machines de travail EDM à commande numérique sont idéales pour la fabrication de haute précision et l'usinage de matériaux robustes.
Q4 : Quels sont les principaux avantages d'une machine EDM ?
A4 : La possibilité de découper des formes complexes dans des matériaux durs avec une grande précision sans contact physique est probablement le principal avantage qui la rend populaire. Parmi les autres avantages, citons la possibilité d'obtenir des tolérances très serrées, une grande reproductibilité et un prototypage rapide. Enfin, aucune contrainte de matériau n'est impliquée, ce qui signifie que des matériaux fragiles peuvent également être utilisés.
Q5 : Quelles sont les limites d'une machine EDM ?
A5 : La principale limitation de l'usinage est que l'EDM ne peut couper que des matériaux conducteurs d'électricité. De plus, le processus est lent par rapport aux autres méthodes d'usinage. Des coûts de mise en place initiaux élevés sont également engagés. De plus, la machine peut ne pas découper des caractéristiques internes complexes et des poches profondes.