Machine d'électroérosion à fil CNC : spécifications, coûts et guide d'achat pour les ateliers de moulage

Une matrice d'estampage D2 trempée, un poinçon en carbure, un insert de matrice d'extrusion : une fois ces pièces sorties du four entre 58 et 62 HRC, le fraisage est terminé et le meulage devient lent et coûteux. Une machine d'électroérosion à fil CNC résout ce problème. Il enlève le métal avec un fil-électrode mobile et un jet d'eau déminéralisée, et il ne touche jamais la pièce avec un outil dur.

La réponse courte vient en premier : l'électroérosion à fil est le bon processus lorsque votre géométrie est un profil traversant ou une forme conique droite et que la tolérance est inférieure à environ ±0,01 mm. Ce n’est pas le bon procédé pour les cavités borgnes avec des détails 3D, pour les pièces simples en grand volume et pour tout ce qui ne conduit pas l’électricité. Le reste de cette page explique comment distinguer ces cas, quelles spécifications déterminent réellement si une machine correspond à votre travail et ce qu'il faut vérifier avant de signer un bon de commande.

Comment une machine d'électroérosion à fil CNC enlève le métal

Sur une machine à fil, l'électrode est une bobine de fil mince - normalement de 0,10 mm à 0,33 mm de laiton ou de laiton zingué, ou de fil de molybdène lorsqu'un fil réutilisable est préféré. Le fil passe d'une bobine d'alimentation, passe par des rouleaux tendeurs, passe par un guide supérieur et une buse de rinçage, traverse la pièce à usiner et sort par un guide inférieur situé sous la table. Le fil n'entre jamais en contact avec la pièce. Au lieu de cela, une étincelle contrôlée franchit l'espace entre le fil et la pièce à usiner à l'intérieur d'un flux d'eau déminéralisée, ce qui élimine les débris et maintient la coupe stable.

Parce que le fil s’érode à mesure qu’il coupe, la saignée est toujours plus large que le fil lui-même. En tant que nombre de travail, une passe d'ébauche ouvre un espace d'environ 0,03 mm de chaque côté, donc un fil de 0,25 mm laisse une fente d'environ 0,31 mm. Ce même écart explique pourquoi l'électroérosion à fil ne peut pas produire un coin interne pointu : le plus petit rayon que le processus peut atteindre est le rayon du fil plus l'éclateur.

La plupart des machines finissent alors par plusieurs passages. Une passe d'ébauche à haute énergie enlève rapidement la majeure partie du matériau, et deux à quatre passes de ragréage à faible énergie ramènent la surface à la rugosité requise et enlèvent la couche de refonte laissée par l'étincelle d'ébauche. Les machines qui contrôlent plus de passes avec des étapes d'énergie plus fines maintiennent une tolérance plus stricte et éliminent souvent une opération de finition secondaire. Sur les marchés sensibles aux prix, le fil de molybdène réutilisable combiné à une coupe multipasse est une configuration courante, comme décrit dans la documentation du fournisseur pour cette classe de machine, car le fil peut être réenfilé et réutilisé au lieu d'être jeté après un seul passage.

Les spécifications qui déterminent si une machine convient à votre travail

Le diamètre du fil définit votre plus petit coin

Commencez ici, car ce nombre détermine tout le reste. Si vos matrices portent des rayons internes de 0,1 mm, un fil de 0,33 mm ne les produira jamais, quelle que soit la qualité du générateur. La relation est assez simple à calculer au dos d’une enveloppe.

Le compromis est la vitesse et la fiabilité. Un fil plus fin coupe plus lentement, se casse plus facilement et nécessite un rinçage plus fin et de meilleurs guides-fil. Choisissez le plus grand diamètre autorisé par votre coin le plus serré et ne descendez que lorsque la géométrie vous y oblige.

Déplacement, charge de la table et hauteur Z

Déterminez la plus grande pièce que vous prévoyez couper, ajoutez le dispositif et le jeu de la buse, puis vérifiez la course Z – pas seulement la course X et Y. Une machine qui s'adapte à la plaque mais pas au luminaire restera inactive. La charge de la table devient pertinente dès que vous coupez une pile de petites pièces ou un bloc de matrice lourd en une seule configuration.

Capacité conique

Une machine à deux axes coupe uniquement des murs droits. Une tête conique de ±15° couvre le relief de la matrice et les angles de dépouille ; ±30° gère la plupart des travaux d'extrusion et d'injection. L'angle de conicité est toujours indiqué à une hauteur de pièce spécifique, et l'angle utilisable diminue à mesure que la pièce grandit, alors demandez le graphique de conicité plutôt que le numéro du titre.

Générateur, contrôle de passage et anti-électrolyse

Le générateur décide de la vitesse de coupe, de l'état de surface et de l'épaisseur de la couche de refonte. Vérifiez le nombre de passages pris en charge par le contrôle, si les paramètres sont sélectionnés automatiquement pour la combinaison de matériaux et de fils et si la machine propose des réglages anti-électrolyse. Ces paramètres sont importants si vous coupez du carbure ou de l'acier à outils fritté, où le liant au cobalt est vulnérable aux attaques du diélectrique.

Automatisation

L'enfilage et le réenfilage automatiques du fil, un coupe-fil, la coupe immergée et le redémarrage sans surveillance après une rupture de fil sont les caractéristiques qui décident si la machine fonctionne la nuit ou attend un opérateur le matin.

Où l'électroérosion à fil gagne sa place et où elle ne le fait pas

L'électroérosion à fil se situe à l'extrémité étroite de la plage de tolérance. Il s'agit du processus standard pour les matrices et les poinçons d'emboutissage, les plaques à matrices progressives, les matrices d'extrusion et d'étirage, les inserts en carbure, les fentes fines, les parois minces et les petits lots de pièces aérospatiales ou médicales trempées, où l'alternative serait de recuire le composant, de l'usiner et de le durcir à nouveau avec tous les risques de distorsion que cela entraîne.

Dans un atelier d'emboutissage, le flux de travail s'effectue généralement également dans l'autre sens : ébaucher le profil sur un centre d'usinage vertical en laissant 0,2 à 0,5 mm de surépaisseur, envoyer la pièce en traitement thermique, puis finir sur la machine à fil. Le but de cette étape de pré-usinage n'est pas de couper de l'acier dur, mais d'enlever la majeure partie du matériau alors que le bloc est encore mou, bon marché et facile à couper, de sorte que le fil n'a plus qu'à effectuer le passage final.

Centre d'usinage vertical économique VMC EV850 Option de pré-usinage pour les flux de travail d'électroérosion à fil, ce centre d'usinage vertical économique élimine le stock en vrac avant le traitement thermique et la finition finale du fil. Voir le produit →

Wire EDM est la mauvaise réponse dans trois situations. Les cavités aveugles de forme 3D sont physiquement hors de portée d'un fil. Les profilés simples à grand volume sont plus rapides et moins chers à usiner. Les coupes très profondes et étroites souffrent d'un mauvais rinçage, ce qui ralentit la coupe et augmente la casse du fil, de sorte que les nervures hautes et fines et les empilements difficiles méritent une coupe d'essai avant de vous engager dans le processus.

Wire EDM et Sinker EDM ne sont pas des concurrents

De nombreux primo-accédants supposent qu’ils doivent choisir entre les deux processus EDM. En pratique, la plupart des ateliers de moulage et de matrice utilisent les deux, car ils résolvent des problèmes opposés. L'électroérosion à fil est imbattable sur les profils traversants et les ouvertures aux angles vifs. L'électroérosion par plombs est le seul moyen de graver une cavité borgne, une nervure ou une forme 3D dans un bloc durci. Si vous pesez encore les deux, cette comparaison de EDM à fil et EDM à plomb règle la question en dix minutes.

Pour ces travaux dans des cavités aveugles, le compagnon d'une machine à fil est un plomb. Un Machine d'électroérosion par enfonçage CNC brûle la cavité avec une électrode façonnée et atteint des détails qu'aucun fil ne peut atteindre, c'est pourquoi les deux sont généralement achetés par paire plutôt que comme substituts l'un de l'autre.

CNC 650 EDM Machine d'enfonçage EDM Un EDM à plomb compagnon pour les cavités borgnes, placé à côté des machines à fil pour les flux de travail des ateliers de matrices nécessitant des détails d'électrodes façonnées. Voir le produit →

L'électrode doit d'abord être usinée

Un plomb est aussi bon que les électrodes avec lesquelles il brûle. Les ébauches de graphite sont fraisées avant d'atteindre le réservoir d'électroérosion, et ce travail nécessite une machine conçue pour la poussière et l'usure. Les machines de gravure et de fraisage en graphite fonctionnent à des vitesses de broche plus élevées, avec des guides scellés et une extraction de poussière dédiée, de sorte que la géométrie de l'électrode qui quitte la broche est la géométrie qui brûle dans la matrice.

Machine de gravure et de fraisage au graphite NE6050 Option d'usinage du graphite pour préparer les électrodes façonnées avant l'électroérosion par lest, prenant en charge les flux de travail des ateliers de matrices où la géométrie des électrodes est importante. Voir le produit →

Liste de contrôle d'achat et coûts de fonctionnement

Une électroérosion à fil est jugée sur sa tenue après huit heures de découpe, et non sur le nombre imprimé dans la brochure. Utilisez cette liste lorsque vous évaluez une machine :

1. Demandez un test de coupe sur votre propre matériau, avec votre propre géométrie, et mesurez le résultat – et non une pièce de démonstration préparée par le fournisseur.
2. Vérifiez la précision et la répétabilité du positionnement après que la machine a fonctionné pendant une journée complète, et non à froid.
3. Confirmez le nombre de passes prises en charge par le contrôle et si les paramètres sont sélectionnés automatiquement ou saisis à la main.
4. Vérifiez l'enfilage automatique du fil, le réenfilage après une rupture et si le coupe-fil manipule le fil utilisé sans l'attention de l'opérateur.
5. Évaluez les consommables avant d'acheter : le fil, les filtres et la résine, le traitement de l'eau déminéralisée, les guide-fils, les buses, ainsi que la charge électrique et du refroidisseur.
6. Demandez qui entretient la machine localement, quel est le délai de livraison des pièces de rechange pour les guides, les buses, les pompes et la commande, et si les diagnostics à distance sont inclus.
7. Vérifiez le côté logiciel : importation DXF, imbrication, programmation conique et si le post-processeur correspond à la façon dont votre atelier prépare réellement les dessins.
8. Confirmez les exigences d'installation : surface au sol, fondations, qualité de l'approvisionnement en eau, contrôle de la température ambiante et ventilation.

Aucun de ces points ne nécessite une machine plus grosse. Ils ont besoin d'une machine spécifiée pour vos pièces et d'un fournisseur qui répondra toujours au téléphone au cours de la troisième année.

Foire aux questions