Dans les usines de fabrication de composants automobiles, l'usinage par électroérosion (EDM) est un procédé d'usinage combinant énergie électrique et thermique. Il est principalement utilisé pour l'usinage de matériaux conducteurs, tels que les pièces de précision ou les pièces moulées en plastique. Son principe repose sur l'usinage de la pièce par électroérosion, grâce à la décharge pulsée entre deux électrodes dans un milieu liquide. L'EDM ne nécessite aucun contact direct entre l'outil et la pièce ; l'enlèvement de matière est réalisé par la température élevée locale générée par la décharge pulsée.
Service à guichet unique, usine professionnelle de moulage par injection de plastique.
Qu'est-ce que l'usinage par électroérosion (EDM) ?
2025-12-24
L'usinage par électroérosion (EDM) est un procédé d'usinage qui utilise une électrode de forme spécifique pour graver des motifs géométriques sur une pièce métallique conductrice. Il est presque systématiquement employé pour la fabrication de moules d'injection, de moules de fonderie sous pression, de moules d'emboutissage, de moules de découpe, ainsi que pour l'usinage de pièces par commande numérique (CNC). C'est un procédé incontournable dans les entreprises spécialisées dans la fabrication de moules d'injection et l'usinage CNC.
Contexte historique de l'« EDM »
Le principe de l'usinage par électroérosion (EDM) a été découvert dès la fin du XIXe siècle, mais ce n'est que dans les années 1940 que le couple soviétique Lazarenko a découvert que la température élevée et instantanée de l'EDM provoquait la fusion, la gazéification et l'érosion locale du métal. Cette découverte faisait suite à leurs recherches sur le phénomène de corrosion par décharge électrique des contacts de commutateurs, donnant ainsi naissance à la méthode d'usinage par électroérosion. En 1943, ils ont mis au point la première machine d'usinage par électroérosion au monde, appliquant concrètement le phénomène d'érosion électrique à la production et au traitement de matériaux.
L'usinage par électroérosion (EDM) est une méthode qui utilise le phénomène de corrosion produit lors de l'usinage par électroérosion pour usiner des pièces. L'EDM consiste en une décharge d'étincelles dans un milieu liquide, sous une tension relativement basse. Ce procédé est principalement utilisé dans le secteur du moulage par injection. L'EDM est une décharge auto-amorcée présentant les caractéristiques suivantes : une haute tension est présente entre les deux électrodes avant l'amorçage. Lorsque les deux électrodes se rapprochent, le milieu entre elles se rompt, provoquant une décharge d'étincelles. Lors de cette rupture, la résistance et la tension entre les électrodes diminuent brusquement. Le canal d'étincelles doit être rapidement interrompu (généralement de 10⁻⁷ à 10⁻³ s) afin de maintenir les caractéristiques de « pôle froid » de la décharge (c'est-à-dire que l'énergie thermique générée par le canal n'a pas le temps de se propager en profondeur dans l'électrode). Ainsi, l'énergie du canal agit sur une zone très restreinte et peut provoquer une corrosion localisée de l'électrode.
Domaines d'application de l'électroérosion
"EDM" is widely used in the processing of various metal parts, and is particularly suitable for processing complex or fine holes and features. Due to its high precision (tolerance range can reach +/- 0.005 mm), it and CNC machining of 5-axis CNC machine are one of the relatively high-precision methods in mechanical processing. EDM processing has significant advantages in the production of complex-shaped workpieces, low-rigidity workpieces and micro-structures. CNC machining car parts, plastic moulding parts, CNC machining for medical devices, plastic mold parts, these products have complex structures or smooth outer surfaces, so "EDM processing" is the most ideal choice at this time. At the same time, it can also ensure that customized metal parts are within a very small tolerance range, which is suitable for high-precision products or parts. Therefore, sometimes some precision machining parts of CNC machining have local complex structures and very small tolerances, and can also be processed by "EDM"
Avantages et inconvénients du traitement par électroérosion
Avantages :
Large champ d'application : Tout matériau conducteur peut être traité.
Aucune force de coupe : particulièrement adapté au traitement de pièces de formes complexes, de pièces peu rigides et de structures fines.
Haute précision : Un usinage de haute précision peut être réalisé avec une faible marge de tolérance.
Grande flexibilité : les paramètres d'impulsion peuvent être ajustés selon les besoins, convenant au traitement en trois étapes : grossier, fin et fin.
Inconvénients :
Vitesse de traitement lente : En raison de la gravure locale à haute température des matériaux, la vitesse de traitement est relativement lente (plusieurs fois plus lente que le traitement CNC direct).
Perte de l'électrode-outil : L'électrode-outil se perdra pendant l'utilisation, ce qui affectera l'efficacité du traitement et la précision de formage (l'« électrode-outil » est le « mâle en cuivre » utilisé pour la décharge, réalisé au préalable par usinage CNC).
Le traitement des pièces rondes n'est pas aussi efficace que le tournage CNC ; c'est pourquoi, lorsque nous rencontrons des pièces métalliques rondes, nous utilisons généralement le tournage CNC pour leur usinage.
Le traitement électronique des données (EDM) est un traitement sans contact.
L'électrode-outil et la pièce à usiner ne sont pas en contact direct, mais un espace est maintenu pour la décharge d'étincelles. Cet espace est généralement compris entre 0,05 et 0,3 mm, et peut parfois atteindre 0,5 mm, voire plus. Cet espace est rempli de fluide de travail. Lors de l'usinage, une décharge pulsée à haute tension est utilisée pour endommager et corroder la pièce.
Elle peut « utiliser la douceur pour surmonter la dureté ».
L'usinage par électroérosion (EDM) utilisant directement l'énergie électrique et thermique pour enlever de la matière métallique, il est peu sensible à la résistance et à la dureté du matériau de la pièce. Par conséquent, des électrodes tendres peuvent être utilisées pour usiner des pièces dures, permettant ainsi de tirer parti de la tendreté pour compenser la dureté.
Il peut traiter tous les matériaux métalliques difficiles à traiter et les matériaux conducteurs.
L'usinage étant réalisé par les effets électriques et thermiques de la décharge, l'usinabilité du matériau dépend principalement de sa conductivité et de ses propriétés thermiques (point de fusion, point d'ébullition, capacité thermique massique, conductivité thermique, résistivité, etc.), et est quasiment indépendante de ses propriétés mécaniques (dureté, résistance, etc.). Ce procédé permet de s'affranchir des limitations des outils de coupe traditionnels et d'usiner, à l'aide d'outils tendres, des pièces dures et tenaces, voire des matériaux ultradurs comme le diamant polycristallin et le nitrure de bore cubique.
Peut traiter des surfaces aux formes complexes
L'électrode-outil, dont la forme peut être facilement reproduite sur la pièce, est particulièrement adaptée à l'usinage de pièces aux surfaces complexes, comme les moules à cavités complexes. L'adoption de la technologie CNC a notamment permis d'usiner des pièces de formes complexes avec des électrodes simples.
Peut traiter des pièces ayant des exigences particulières
Ce procédé permet d'usiner des pièces aux caractéristiques spécifiques telles que des parois fines, une grande élasticité, une faible rigidité, des micro-trous, des trous de formes spéciales, des trous profonds, etc., et de réaliser des gravures de petits caractères sur le moule. L'absence de contact direct entre l'électrode et la pièce élimine les contraintes mécaniques de coupe, ce qui le rend particulièrement adapté à l'usinage de pièces peu rigides et au micro-usinage.
CNC
L'usinage par électroérosion à commande numérique (CNCEDM) est une technique d'usinage par électroérosion à commande numérique qui permet l'usinage multi-axes. Grâce à un contrôle automatique par ordinateur, l'usinage par électroérosion complexe et précis est réalisé. Lors de l'usinage, l'ordinateur envoie des instructions au système d'électroérosion selon le programme d'entrée, permettant ainsi un usinage CNC mono-axe ou multi-axes.
En résumé, l'usinage par électroérosion (EDM) est couramment utilisé pour la fabrication de pièces métalliques sur mesure, de moules d'injection et de moules de fonderie sous pression. Nous utilisons ce procédé pour la réalisation de moules d'injection automobiles personnalisés, de moules de précision pour l'industrie médicale, de moules de fonderie sous pression pour l'industrie des drones, de pièces métalliques de précision pour l'automobile et d'autres pièces complexes et de haute précision usinées par commande numérique (CNC). C'est un équipement indispensable pour les fabricants de composants automobiles.
En résumé, l'usinage par électroérosion (EDM) est couramment utilisé pour la fabrication de pièces métalliques sur mesure, de moules d'injection et de moules de fonderie sous pression. Nous utilisons ce procédé pour la réalisation de moules d'injection automobiles personnalisés, de moules de précision pour l'industrie médicale, de moules de fonderie sous pression pour l'industrie des drones, de pièces métalliques de précision pour l'automobile et d'autres pièces complexes et de haute précision usinées par commande numérique (CNC). C'est un équipement indispensable pour les fabricants de composants automobiles.
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