Il taglio a filo è noto anche come elettroerosione a filo ed è una tecnica che si basa sul metodo EDM o Electrical Discharge Machining. Il taglio a filo consente di lavorare i pezzi con grande precisione e in modo automatizzato. Quali altri vantaggi offre? A che cosa serve?
Che cos'è il taglio a filo?
Le macchine utensili che utilizzano la tecnica del taglio a filo o elettroerosione sono macchine che tagliano i profili di un pezzo mediante scariche elettriche. I pezzi lavorati con la tecnologia EDM possono essere metalli e altri materiali conduttivi, strutture in calcestruzzo e pietra e perfino aghi impiegati in campo medico. I pezzi possono presentare geometrie molto complesse e richiedono quindi macchine specializzate in grado di gestire tale complessità.
L'EDM funziona mediante scariche elettriche. Il pezzo viene fissato sulla tavola della macchina e le scariche scoccano tra il pezzo e il filo. Il filo compie un movimento continuo e funge da asse centrale della macchina. Di solito è in rame o ottone e ha la particolarità di non esercitare una vera pressione fisica sul pezzo: ciò permette di lavorare pezzi molto sottili e fragili.
Il taglio a filo è un processo termodinamico ed elettrico tutt'altro che nuovo. La tecnologia EDM, infatti, iniziò a essere utilizzata durante la Seconda guerra mondiale. Furono i russi i primi a sviluppare una tecnica che impiegava elettrodi manuali e scariche elettriche per asportare materiale dai pezzi. Questa tecnica rudimentale sarebbe poi sfociata nella moderna elettroerosione.
I vantaggi dell'elettroerosione
Perché conviene introdurre il taglio a filo o l'elettroerosione in un'officina meccanica? Quali sono i vantaggi di questa tecnica? Innanzitutto è molto efficace e consente di lavorare qualsiasi profondità di taglio. Il punto di forza di questo metodo è che richiede poco sforzo e, a seconda del tipo di macchina, può non essere necessario nemmeno un operatore.
Inoltre, le macchine EDM facilitano la lavorazione di pezzi molto complessi e precisi che richiedono geometrie specifiche e tagli delicati. La velocità di taglio delle macchine per elettroerosione è molto elevata.
L'elettroerosione o taglio a filo si può applicare a un'ampia varietà di processi di lavorazione su pezzi di ogni tipo. È possibile lavorare superfici strette e di accesso difficile, perché il filo riesce a raggiungere le zone più difficili. Poiché l'elettroerosione è un processo in un'unica passata, rappresenta un'alternativa economica nel lungo periodo ed evita di dover lavorare i pezzi su macchine tradizionali come il tornio o la fresatrice.
Le macchine per il taglio a filo sono facili da usare e, a seconda del modello, possono essere programmate per lavorare con un intervento minimo dell'operatore. Ciò riduce i costi di produzione: non solo diminuisce la manodopera, ma si accorciano anche i tempi di fabbricazione e, di conseguenza, i tempi di consegna.
Quanto al filo, è universale e consente di realizzare qualsiasi configurazione del pezzo. Prima del taglio è importante eseguire trattamenti termici che evitino la deformazione del pezzo.
Principio di funzionamento del taglio a filo
Il taglio a filo si basa su un principio fisico: la formazione di un arco elettrico tra il pezzo da lavorare e un elettrodo. Perché l'arco possa generarsi, pezzo ed elettrodo devono trovarsi in un ambiente adeguato, ossia un mezzo dielettrico. L'obiettivo è asportare particelle dalla superficie del pezzo fino a riprodurre su di esso la forma dell'elettrodo.
Qual è la funzione del filo in questo processo? La macchina EDM, che consente di lavorare completamente il pezzo in un unico processo, è dotata di un filo metallico che taglia il pezzo secondo il disegno programmato in precedenza. Il filo lavora insieme alle scariche elettriche, che producono scintille tra il pezzo e il filo e rimuovono così il materiale in eccesso. Il materiale asportato deve a sua volta essere eliminato completamente dalla superficie del pezzo grazie al flusso costante di un fluido dielettrico.
A che cosa serve il taglio a filo?
L'elettroerosione è una tecnica molto diffusa nella fabbricazione di utensili e stampi grazie alla sua precisione e alla possibilità di lavorare materiali molto duri. La flessibilità del processo permette di ottenere le forme più complesse e difficili, che non si potrebbero realizzare con nessun'altra tecnica o che richiederebbero molto tempo e, di conseguenza, un costo di lavorazione elevato.
Oltre a utensili e stampi, è possibile fabbricare calibri, utensili per la tranciatura, camme a disco, punzoni, matrici e stampi di tranciatura, nonché elettrodi.