L’EDM, ou   usinage par décharge  électrique ,  est  un processus par lequel une pièce est mise en forme par la génération d’un  arc électrique  entre la pièce et une  électrode. L’EDM est considéré comme un type d’usinage par  enlèvement de copeaux.

Qu’est-ce que l’EDM ?

L’EDM ou  usinage par décharge électrique  est un type d’usinage par enlèvement de copeaux qui utilise  des étincelles  contrôlées avec précision et qui se produisent entre l’électrode en graphite (outil de coupe) et une pièce ; ce processus se fait en présence d’un  fluide diélectrique. Et qu’est-ce qu’un fluide diélectrique ? Les fluides diélectriques sont  des produits d’ hydrocarbures  qui se caractérisent par le fait qu’ils sont hautement raffinés ou synthétiques.

Il est important de noter qu’il ne s’agit pas d’une technique nouvelle, car l’EDM remonte au 18ème siècle quand on a découvert que les décharges électriques avaient un  effet érosif. Ce n’est qu’en 1943 que l’EDM a commencé à être utilisé comme usinage par les scientifiques soviétiques. Le premier  système EDM  était un circuit avec une succession de  décharges  produites entre  deux conducteurs  séparés l’un de l’autre, à l’aide d’un liquide non conducteur appelé diélectrique.

L’EDM peut être défini comme une procédure dans laquelle un arc électrique  est généré entre la pièce à usiner et une électrode, en utilisant un  liquide diélectrique  pour générer  l’élimination des copeaux ; la pièce et l’électrode doivent être en matériaux conducteurs pour que l’arc électrique puisse se produire et, par conséquent, l’enlèvement de matière.

Contrairement aux différents   procédés  d’ usinage , où l’évacuation des copeaux est effectuée par un outil de coupe  , dans l’EDM, il n’y a pas de contact direct. C’est-à-dire que l’électrode extrait le  matériau en excès  sans avoir besoin d’un contact physique avec la pièce à usiner. C’est là que réside le principal avantage de cette technique : des pièces aux formes complexes  peuvent être usinées ce qui ne serait pas possible avec d’autres techniques.

Principe de fonctionnement

L’EDM utilise  de l’énergie thermique  pour être réalisée. Grâce à cette énergie thermique, la matière peut être arrachée sous l’  action de la chaleur. La chaleur est produite par  des étincelles  formées par le  flux électrique  généré entre l’électrode et la pièce à usiner. Pour que l’EDM fonctionne, certains principes de fonctionnement de base doivent être respectés.

Dans ce processus, il doit y avoir une  alimentation  qui contrôle le temps et l’intensité des décharges électriques ; de plus, un  mouvement  exécuté par l’électrode doit apparaître. Pour que des étincelles d’amorçage de copeaux se forment, l’électrode doit être séparée de la pièce à usiner à une distance spécifique. La distance entre la pièce et l’électrode est appelée  distance de surcoupe  ou  espace  ; pour que cette distance soit maintenue il faut qu’il y ait un fluide diélectrique  non conducteur  . Comme liquide diélectrique  , des paraffines, des  huiles minérales ou de l’eau déminéralisée peuvent être utilisées. Ces liquides dépendent de la machine utilisée.

Comment se déroule le processus EDM ?

Le fluide diélectrique remplit les fonctions d’  isolant jusqu’au moment où la  tension nécessaire  est appliquée pour devenir un  liquide conducteur. Grâce aux irrégularités de la surface de l’électrode et de la pièce, un  champ électrique  se produit entre les deux pièces. Ce champ électrique est généré aux points les plus proches entre la pièce et l’électrode, et la  décharge  s’établit entre ces points. Lorsque ce pont est formé, les  électrons  et  ions libres  accélèrent leur vitesse et forment ce qu’on appelle une  colonne ionisée.de fluide diélectrique, qui est ce qui conduit l’électricité. C’est alors que se forment les étincelles qui provoquent la  collision des particules.

L’une des phases du procédé EDM est la formation de la  bulle de gaz. Cela provoque une augmentation constante de la pression jusqu’à ce qu’une  zone de plasma soit générée. Le plasma est considéré comme le quatrième état de la matière et, dans l’EDM, il atteint des températures comprises entre  8 000 et 12 000  degrés Celsius. C’est à ce moment que se  produit la vaporisation  d’une partie du matériau de surface de la pièce et de l’électrode. Lorsque la bulle de gaz implose, lorsque l’étincelle s’éteint, le fluide diélectrique est  déionisé  et les températures sont réduites. Cela provoque la rupture du matériau et la formation d’un  nuage  dans le liquide diélectrique. Les résultats immédiats sont une sorte de cratère  sur la surface érodée de la pièce.

Lorsque le nuage refroidit, il  se solidifie  en petites particules appelées  puces EDM.

Types de GED

Il existe  trois types  d’usinage EDM :

• Par  pénétration :  l’électrode est placée dans la tête de la machine par l’intermédiaire d’un pôle positif et d’une alimentation pulsée. La pièce à usiner est reliée au pôle négatif et un espace est formé entre la pièce et l’électrode.
• Fil  – Semblable à l’EDM en plongée, mais l’électrode est remplacée par un fil consommable, qui est chargé électriquement et contrôlé par une commande numérique par ordinateur.
• Rectifié ou par perforation :  procédé préalable à la perforation par fil. Des trous de petites dimensions et de grande profondeur sont générés.