Machines à décharge électrique faites maison. Machine à étincelles électrique DIY

Le traitement de métaux de différents niveaux de dureté avec une haute précision est possible en utilisant des méthodes non conventionnelles. Ceux-ci incluent la coupe, le meulage et le renforcement de la surface par érosion électrique. La machine électroérosive a été inventée il y a longtemps, mais ne s'est répandue qu'au cours des dernières décennies.

La première machine de qualité industrielle a été créée par CHARMILLES TECHNOLOGIES en 1952 et la machine d'électroérosion CNC est apparue en 1969. Par rapport aux méthodes traditionnelles de traitement des métaux - forgeage, coulée, meulage, fraisage, la méthode de l'étincelle électrique peut être considérée comme innovante. Les premières mentions de produits forgés et moulés remontent à plusieurs milliers d'années.

Tous les métaux sont des substances conductrices, l'usinage par électroérosion est donc applicable à tous les types d'alliages. Avec son aide, vous pouvez effectuer une large gamme de travaux, allant de la découpe et du perçage ordinaires à :

• broyage fin;
• augmenter la surface et restaurer la configuration ;
• durcissement;
• copier;
• micrologiciel ;
• gravure;
• pulvérisation.

Les équipements électroérosifs reposent sur le principe de l'apparition d'un arc électrique de courte durée, qui entraîne une perte de substance par la cathode et l'anode. Avec une impulsion courte, la substance est retirée de l'anode, avec une impulsion plus longue, de la cathode. Les machines électroérosives modernes utilisent les deux types d’impulsions dans leur travail. L'outil de travail et la pièce à usiner peuvent être connectés au pôle positif ou négatif.

La seule condition observée dans tous les types de machines est que seul le courant continu est utilisé. Le niveau de tension et l'intensité du courant dépendent uniquement des paramètres du métal traité. La fréquence d'apparition des impulsions est déterminée par l'approche mécanique et la distance entre l'électrode et la surface de travail - la rupture ne se produit qu'à une certaine distance entre les surfaces de contact.

Le traitement par impulsions électriques des métaux visant à détruire la pièce (découpe ou perçage) est effectué dans un milieu diélectrique, qui est un liquide spécial. Les plus couramment utilisés sont l’huile, le kérosène ou l’eau distillée. Les opérations de surfaçage, de renforcement ou de pulvérisation sont réalisées sous air ou sous vide.

Découpe par électroérosion du métal

Ce type de traitement est utilisé dans les cas où il est nécessaire de produire des pièces de petites dimensions aux contours complexes avec des bords de haute précision, de produire des pièces en alliages particulièrement durs et en bijouterie. Les limites concernant la taille des pièces et l'épaisseur du matériau traité sont déterminées uniquement par la conception d'une machine particulière. Dans la plupart des cas, la découpe par électroérosion est utilisée dans les entreprises industrielles axées sur la production à grande échelle de pièces de haute précision ne nécessitant pas de traitement supplémentaire.

Mais sans trop de difficultés, vous pouvez construire une machine à électroérosion de vos propres mains, si vous avez des compétences en métallurgie et une certaine connaissance de l'électronique et de l'électrotechnique. La conception d'une machine de découpe par électroérosion faite maison est simple et peut être mise en œuvre même à la maison, sans parler de l'atelier de métallurgie ou de l'atelier d'une petite entreprise.

Mais il convient de garder à l'esprit que dans les machines artisanales, il est très difficile de réaliser les principaux avantages de l'usinage par électroérosion - haute précision et polyvalence. Les métaux et alliages réfractaires sont coupés très lentement et nécessitent une consommation d’énergie élevée.

Lors de la coupe du métal, la pièce est connectée au pôle positif de la source de courant et l'électrode de travail est connectée au pôle négatif. La perte de substance à l'anode n'est rien d'autre qu'une érosion, une coupure dont l'épaisseur dépend de la géométrie de la cathode. Le type de diélectrique avec lequel fonctionne un certain type de machine d'électroérosion joue également un rôle important.

Pour la production industrielle, deux principaux types d'équipements sont utilisés : une machine de découpe à fil électroérosive et une machine de perçage électroérosive. Le premier type est utilisé lors du traitement de grandes pièces en métal à paroi épaisse, le second - pour un travail plus précis de copie de pièces en matériaux à haute résistance ou des exigences strictes concernant leur forme.

Machines à couper le fil

La machine de coupe à fil industrielle électroérosive fonctionne selon le principe d'interaction sans contact entre un fil conducteur (molybdène, tungstène ou autre métal réfractaire) d'un diamètre de 0,1 à 0,2 mm et la pièce à usiner. Vous pouvez traiter du métal de n'importe quel niveau de caractère réfractaire dans différentes épaisseurs de pièce. Un pôle positif est connecté au fil enroulé sur des tambours rotatifs, qui se déplace dans deux directions - verticalement et vers la pièce, et un pôle négatif est connecté à la pièce.

Au fur et à mesure que la ligne métallique se déplace, une décharge se produit qui brûle une ligne de la configuration requise dans la pièce. Essentiellement, l'usinage par électroérosion sur une machine à fil effectue des opérations de fraisage, mais sur des métaux d'une résistance particulière et avec une précision inaccessible avec le traitement mécanique. Ceci comprend:

• angles ultra-petits ;
• arrondi des microdiamètres;
• maintenir le parallélisme des lignes sur toute la profondeur ;
• surfaces de bord de haute précision.

La précision du traitement atteint 0,110-0,012 mm.

Machines de perçage électroérosive

Le traitement électrique du perçage des contacts des métaux implique l'action d'une électrode ponctuelle avec une forme de section donnée, dont dépend la forme de la dépression d'érosion dans la pièce à usiner. Ils sont utilisés pour le traitement :

• aciers inoxydables;
• alliages d'outils;
• titane;
• acier trempé.

Mais ils peuvent travailler avec tous types de matériaux conducteurs lorsqu'il est nécessaire de réaliser des trous ou des évidements de grande profondeur avec un diamètre minimum et une géométrie de section précise.

L’une des opérations les plus difficiles d’une machine de perçage est la réalisation de trous filetés dans des matériaux réfractaires à haute résistance. Dans ce cas, seules des machines CNC sont utilisées. Une électrode constituée d'un fil fin est insérée dans le trou et se déplace dans les directions longitudinale et transversale (le long des axes X, Y, avec mouvement simultané le long de l'axe Z). Le résultat est un trou avec une configuration de paroi complexe, filetée ou autre.

Le traitement des contacts électriques vous permet d'obtenir des impressions de haute précision de tampons, moules ou autres petites pièces. Dans ce cas, l'électrode est une copie miniature du produit requis, en cuivre ou en graphite. Selon la polarité de la connexion, des dépressions claires ou des saillies tout aussi claires sont obtenues sur la pièce. De telles machines électroérosives sont produites en versions stationnaires et de bureau (par exemple, G11 ARAMIS (République tchèque)).

Machines d'électroérosion faites maison

Il est conseillé d'assembler une machine érosive électrique maison si des travaux de haute précision avec le métal sont effectués fréquemment et dans des volumes relativement importants. Il s’agit d’un équipement difficile à fabriquer et rarement utilisé dans la vie quotidienne. Il est justifié dans les ateliers et ateliers de métallurgie comme outil de finition pour le traitement de pièces après fraisage ou tours ou pour la fabrication de petites pièces de configurations complexes.

Le principe de fonctionnement d'une machine électroérosive nécessite la fabrication à la fois d'un circuit électronique qui génère un courant impulsionnel de forte puissance, et d'une pièce mécanique complexe qui assure le mouvement de l'électrode (fil ou pièce). La principale difficulté est de fabriquer un générateur capable d'accumuler une charge suffisante pour une panne en peu de temps, de le jeter en une fraction de seconde et de le restaurer dans un laps de temps tout aussi court. Si la densité de courant est insuffisante, l'usinage par électroérosion est impossible, même sur des pièces minces en métaux mous.

Les principales parties d'une machine d'électroérosion à fil maison :

• lit - fonte ou acier;
• bureau - plastique durable ou acier inoxydable ;
• bain diélectrique, qui sert de zone de travail ;
• système d'alimentation en fil (deux bobines, moteur électrique, entraînement, guides) ;
• système de contrôle des électrodes (pour le perçage);
• système de démarrage et d'arrêt ;
• unité de pompage diélectrique - pompe, filtres, canalisations ;
• Générateur;
• Système de contrôle.

Le dernier point est l'un des plus difficiles : il faut synchroniser le dévidage du fil en vitesse et en direction, la fréquence d'impulsion et l'alimentation en fluide diélectrique. Il convient de garder à l’esprit que pendant le fonctionnement, le liquide est ionisé et que ses propriétés changent considérablement.

Selon le circuit du générateur de la machine, celui-ci utilise des courants très dangereux de 1 à 30 A sous une tension de 220 V. L'isolation de toutes les pièces conductrices doit être extrêmement fiable. Vous pouvez voir comment fonctionne une machine faite maison dans la vidéo ou ici.

Après avoir analysé diverses informations provenant d’Internet, nous pouvons conclure que seules les machines industrielles sont véritablement efficaces. Les produits faits maison conviennent à la gravure, à l'écriture et au sciage de fines feuilles de métal, ce qui peut être réalisé avec une scie sauteuse professionnelle de haute qualité.

Pour produire des éléments au profil complexe à partir de métaux difficiles à couper, une machine d'électroérosion est utilisée. Son travail est basé sur l'impact des décharges de courant électrique, qui créent une température élevée dans la zone de traitement, provoquant l'évaporation du métal. Cet effet est appelé érosion électrique. L'industrie utilise des machines fonctionnant selon ce principe depuis plus de 50 ans.

Types d'équipements et méthodes de traitement

Le fonctionnement d’une machine à électroérosion peut être décrit comme suit :: prenez un condensateur chargé et amenez ses électrodes sur une plaque métallique. Lors d'un court-circuit, le condensateur se décharge. Un flash lumineux s'accompagne d'une libération d'énergie (haute température). Au point de fermeture, une dépression se forme en raison de l'évaporation d'une certaine quantité de métal à haute température.

Différents types de décharges électriques génératrices sont mis en œuvre sur les équipements technologiques . Parmi les principaux projets figurent :

• étincelle électrique;
• contacts électriques ;
• impulsion électrique;
• anodique-mécanique.

En mettant en pratique l'un des schémas, les machines sont fabriquées. Basées sur le principe de l'érosion électrique, les machines suivantes ont été produites dans différentes modifications :

• découper;
• fil;
• cousu.

Pour obtenir des dimensions précises et automatiser le processus, l'équipement est équipé d'une commande numérique par ordinateur (CNC).

Une machine à étincelles électrique fonctionne à l'aide d'un générateur d'étincelles. Un générateur est un dispositif de stockage d'énergie qui fournit une impulsion électrique. Pour un approvisionnement constant en impulsions, une batterie de condensateurs est organisée.

Pour organiser un circuit électrique, la cathode est connectée à l'actionneur et l'anode est connectée à la pièce. Une distance constante entre l'électrode et la pièce garantit l'uniformité du processus. Lorsque l'électrode est abaissée verticalement sur la pièce, le métal est percé et un trou se forme dont la forme est déterminée par la forme de l'électrode. C'est ainsi que fonctionne une machine de perçage EDM.

Une machine d'électroérosion à fil est utilisée pour produire des pièces à partir de pièces en alliage dur et difficiles à usiner. Un fil fin fait office d’électrode. Lorsque le métal s'évapore, des oxydes à point de fusion élevé se forment à la surface de la pièce. Pour s'en protéger, le procédé est réalisé en milieu liquide ou huileux. Lors des étincelles, le liquide commence à brûler, emportant l'oxygène et d'autres gaz de la zone de travail.

Les machines de ce type constituent parfois le seul moyen possible de fabriquer un élément de structure. Mais acheter du matériel EDM pour des travaux peu fréquents est une entreprise inutile. Par conséquent, si le besoin s'en fait sentir, vous pouvez fabriquer vous-même une machine d'érosion électrique.

Caractéristiques d'un appareil fait maison

Avant de commencer à fabriquer une machine EDM maison, vous devez comprendre sa structure. Les principaux éléments structurels comprennent :

Fabriquer un générateur d'étincelles

Pour fabriquer un générateur d'étincelles, on trouve des pièces partout (dans les vieux téléviseurs, les moniteurs d'alimentation, etc.). Le principe de son fonctionnement est le suivant:

Précautions de sécurité lors du travail

Étant donné que l'érosion électrique organisée à faire soi-même est associée à la possibilité de choc électrique, les précautions de sécurité doivent être abordées en toute responsabilité. La pièce à usiner ne doit pas être mise à la terre. Sinon, une urgence se produira - un court-circuit dans le réseau d'alimentation. Les condensateurs évalués à 400 V peuvent être mortels avec seulement 1 000 µF de capacité.

Les appareils de connexion éliminent tout contact avec le boîtier. Pour connecter le condensateur à l'électrode, un fil de cuivre d'une section de 6 à 10 mètres carrés est nécessaire. mm. De grandes quantités d'huile utilisées pour empêcher la formation d'oxyde peuvent s'enflammer et provoquer un incendie.

Les appareils, machines, appareils et mécanismes modernes sont constitués de pièces plus complexes que les appareils sortis plus tôt. À ce stade du progrès technologique, les appareils doivent effectuer de grandes quantités de travail. Les gens ont tendance à tout mécaniser pour simplifier leur vie quotidienne, ainsi que pour obtenir de nouveaux résultats dans la recherche ou dans des domaines tels que la construction, l'industrie, etc. Parallèlement à la complexité des détails, leur traitement est devenu d'autant plus compliqué.

Divers appareils sont utilisés pour traiter les pièces. Ils diffèrent par leur principe de fonctionnement, leur objectif et d'autres aspects. Mais un grand nombre de spécialistes soulignent l'avantage d'utiliser des machines d'électroérosion, qui conçu pour traiter diverses pièces, et avec des résultats et des indicateurs très convaincants.

Objectif des machines électroérosives

Les machines électroérosives sont utilisées pour couper diverses pièces ayant une grande variété de formes et de tailles. Le traitement s'effectue soit à angle droit, soit à un angle de 1 à 30 degrés. L'angle selon lequel les pièces sont traitées dépend principalement de la configuration de la machine. Le début de la coupe peut se faire depuis le bord de la pièce, ainsi que depuis l'intérieur à travers un trou pré-percé. Les machines électroérosives sont conçues pour la production de pièces avec une précision de 0,015 millimètres.

L'objectif principal des machines EDM est de remplacer l'emboutissage. Machines de ce type Peut couper plusieurs morceaux à la fois, grâce à la possibilité de traitement par lots. Dans ce cas, aucun fraisage ultérieur de la pièce n'est nécessaire, car lors du traitement, il n'y a pas de déformation de surface de la pièce à traiter.

De plus, la machine vous permet de produire diverses matrices et modèles. L’un de ses grands avantages est qu’il peut être reconfiguré facilement et rapidement. En principe, toute la reconfiguration de la machine EDM consiste à effectuer plusieurs opérations : vous devez d'abord télécharger le dessin requis depuis AUTOCAD, puis effectuer plusieurs actions déjà sur l'ordinateur, puis configurer le générateur et après cela, vous pouvez commencer à traiter le suivant. pièce à usiner. Les opérateurs expérimentés ne consacrent en moyenne que 15 minutes à la configuration de l'appareil.

Les machines de ce type se composent des unités suivantes :

Banc de machine

Cette pièce est en fonte. Les contraintes internes sont relâchées dans la chambre. L'intérieur du lit conçu pour l'installation d'équipements électriques, puisque le lit lui-même a un type de boîte. La partie active du banc est grattée et meulée avec précision à certains endroits, à savoir : sur le chariot du tambour, sur les fixations des colonnes et sur les guides de la table de travail.

Table de travail mécanique

Il s'agit d'un élément très important de la machine EDM. La table de travail se compose de deux plaques montées sur des guides à billes. Les plaques sont installées les unes au-dessus des autres.

S'il est nécessaire de déplacer la table, deux moteurs pas à pas doivent être utilisés. Cela se fait à l'aide de deux vis à billes. Aussi vous pouvez changer la position du bureau manuellement, tout en utilisant la roue d'alimentation, qui sont toutes fixées sur les mêmes arbres de vis à billes.

Convoyeur à fil

Cette partie de la machine se compose d'un tambour à fil, ainsi que d'un système de guides à rouleaux, situés dans les manchons inférieur et supérieur.

L'ordinateur de contrôle et le générateur peuvent être placés soit dans un rack, soit dans un bureau avec un socle. Les différences résident uniquement dans le coût de l'appareil, la solidité de l'aménagement, ainsi que dans la conception de tous les équipements.

Le principe de fonctionnement de la machine électroérosive

Après avoir examiné ci-dessus les aspects de conception des machines EDM existantes, il est nécessaire de comprendre le principe de leur fonctionnement. Il est impossible de ne pas mentionner que les procédures de traitement des pièces utilisées sur des appareils de ce type permettent d'obtenir des résultats tout simplement étonnants.

Pour commencer, quelques mots sur ce qu'est l'érosion électrique, car, comme le lecteur pourrait déjà le deviner d'après le nom de la machine, c'est cette réaction qui est à la base du fonctionnement de tels appareils.

La destruction de la couche supérieure de la surface du matériau sous l'influence d'influences extérieures réalisées par des décharges électriques est appelée érosion électrique. Exactement ce processus est devenu la base du traitement de divers matériaux et pièces, qui est appelé électroérosif.

L'électroérosion elle-même est réalisée en modifiant la taille, la forme, la rugosité et les propriétés de la surface de la pièce usinée sous l'influence de décharges électriques résultant de l'érosion électrique affectant la pièce pendant le traitement.

En raison des températures très élevées qui règnent dans la zone de décharge (8 000 - 12 000 degrés Celsius), le métal subit les modifications suivantes: chauffage, puis fusion ultérieure et même évaporation partielle. Afin d'obtenir des températures aussi élevées dans la zone de décharge, une grande concentration d'énergie est créée, obtenue grâce au générateur d'impulsions électriques. Le processus d'usinage électroérosif lui-même se déroule dans le fluide de travail, à savoir dans l'eau distillée. Il remplit l'espace entre les électrodes existantes. L'une de ces électrodes est la pièce elle-même et la seconde est l'électrode de l'outil (électrode tubulaire).

Sous l'action des forces qui apparaissent dans le canal de décharge, ainsi que du fait que l'électrode tourne rapidement, le métal déjà liquide et vaporeux est éjecté de la zone de décharge dans le fluide de travail qui l'entoure, puis s'y solidifie. avec formation de petites pièces séparées. Un trou se forme dans la pièce sous l'action d'une impulsion de courant. En plus, vous pouvez observer le gaspillage de l'outil-électrode se produisant parallèlement à la formation du trou.

Il convient de noter que l'électrode de l'outil doit nécessairement être constituée d'un matériau à haute résistance à l'érosion. Les matériaux qui ont une qualité si importante et qui peuvent assurer la stabilité du processus d'érosion électrique sont : les matériaux en tungstène, en graphite, en aluminium, en laiton, en cuivre et en graphite. Habituellement, dans de telles machines, des électrodes tubulaires en cuivre ou en laiton sont utilisées.

Paramètres qui affectent la vitesse et la précision du traitement

Afin de mieux comprendre le fonctionnement des machines d'électroérosion et d'influencer sa qualité, vous pouvez préciser plusieurs paramètres importants, qui affectent directement la précision et la rapidité du processus de traitement :

En plus des paramètres ci-dessus, on peut en nommer un autre, qui peut également avoir une grande influence sur le processus EDM. Ce paramètre est la position de la cartouche universelle de fixation des électrodes, à savoir la rectitude de son emplacement par rapport à l'axe X. Par conséquent, l'utilisateur de la machine il est fortement recommandé de vérifier la cartouche régulièrement.

Possibilités de la machine EDM

Après avoir discuté de toutes les subtilités du processus d'usinage sur une machine EDM, nous pouvons mentionner les capacités de cet appareil très utile avec des fonctionnalités si impressionnantes.

Machine d'électroérosion :

conclusions

Les machines EDM sont des appareils très utiles capables d’effectuer des travaux très complexes. Le grand nombre d'utilisateurs qui traitent divers matériaux sur des machines de ce type témoignent en faveur de tels équipements, qui se sont révélés être les meilleurs.

Un certain nombre d'avantages, ainsi qu'un principe de fonctionnement atypique, qui permet d'obtenir des résultats exceptionnels lors du traitement de diverses pièces, font de cet équipement de traitement un véritable titane parmi les appareils d'autres types, mais également destinés au traitement de diverses pièces.

La facilité d'utilisation des machines EDM leur permet de fonctionner même pour les utilisateurs qui n'avaient auparavant aucune expérience ou certaines compétences pour travailler avec le même équipement.

Le principe de fonctionnement des machines d'électroérosion, qui consiste en l'utilisation de l'érosion électrique pour le traitement des pièces, permet d'obtenir des résultats de très haute qualité.

Pour modifier la forme et la taille d'une pièce métallique, vous pouvez utiliser la méthode de traitement par décharge électrique. Il est utilisé depuis de nombreuses années dans diverses industries, caractérisées par une grande précision mais une faible productivité. Pour appliquer cette méthode de traitement, vous devez utiliser une machine à étincelles électrique spéciale, que vous pouvez acheter ou fabriquer vous-même. La version maison peut être utilisée au quotidien dans une production à petite échelle. Le coût de sa fabrication soi-même sera inférieur à celui de l'achat d'une version industrielle. Par conséquent, examinons de plus près comment vous pouvez fabriquer vous-même la machine à étincelles électrique en question, ce dont vous avez besoin pour cela et dans quels cas elle peut être utilisée.

Machine à étincelles électrique faite maison

Le principe de la méthode de traitement envisagée

Une particularité du traitement avec une unité à étincelle électrique est que l'évaporation du métal se produit sous l'effet d'une certaine charge sur la surface de la pièce. Un exemple d'un tel effet est le court-circuit d'un condensateur sur une plaque métallique - un trou d'une certaine taille se forme. L'EDM crée une température élevée qui fait simplement évaporer le métal de la surface. Il convient de noter qu'une machine de ce groupe a déjà été utilisée au cours des 50 dernières années dans diverses industries. La condition principale pour utiliser une telle machine à étincelles électrique est que la pièce soit constituée d'un certain métal. Dans ce cas, ce n’est pas le degré d’usinabilité qui est pris en compte, mais les propriétés électriquement conductrices.

Élément structurel principal

La machine EDM dispose d'un générateur d'étincelles qui agit comme un condensateur. Pour le traitement, un élément de stockage de grande capacité doit être utilisé. Le principe du traitement est de stocker de l’énergie sur une longue période puis de la restituer sur une courte période. Le dispositif laser fonctionne également sur ce principe : réduire la période de libération d'énergie entraîne une augmentation de la densité de courant, ce qui signifie que la température augmente considérablement.

Circuit électrique d'une installation à étincelles électriques

Le principe de fonctionnement du générateur, qui est installé sur une machine à électroérosion, est le suivant :

1. le pont de diodes redresse le courant industriel avec une tension de 220 ou 380 Volts ;
2. la lampe installée limite le courant de court-circuit et protège le pont de diodes ;
3. plus l'indicateur de charge est élevé, plus la charge de la machine à étincelles électrique est rapide ;
4. une fois la charge terminée, la lampe s'éteindra ;
5. Après avoir chargé le périphérique de stockage installé, vous pouvez amener l'électrode sur la pièce ;
6. une fois le circuit ouvert, le condensateur recommence à se charger ;
7. Le temps de charge de l’élément de stockage installé dépend de sa capacité. Généralement, la période de temps est de 0,5 à 1 seconde ;
8. au moment de la décharge, le courant atteint plusieurs milliers d'ampères ;
9. le fil allant du condensateur à l'électrode doit avoir une grande section, environ 10 millimètres carrés. Dans ce cas, le fil doit être exclusivement en cuivre.

La fréquence de génération lorsque l'électrode est fournie à une machine à étincelles électrique est de 1 Hz.

Conception d'une machine à étincelles électrique

Il existe des schémas assez difficiles à mettre en œuvre. Le système en question peut être mis en œuvre de vos propres mains. Les pièces pour le générateur installé ne manquent pas, elles peuvent être achetées dans un magasin spécialisé. Les condensateurs sont également très répandus, tout comme le pont de diodes. Dans le même temps, lors de la création d'une machine à étincelles électrique maison, les points suivants doivent être pris en compte :

1. sur le condensateur, la tension indiquée ne doit pas être inférieure à 320 Volts ;
2. le nombre de dispositifs de stockage d'énergie et leur capacité sont sélectionnés en tenant compte du fait que la capacité totale doit être de 1 000 μF. Tous les condensateurs doivent être connectés en parallèle. Il convient de considérer que la puissance d'une version maison augmente s'il est nécessaire d'obtenir une étincelle plus forte ;
3. La lampe est installée dans une douille en porcelaine. La lampe doit être protégée contre les chutes, un disjoncteur avec une intensité de courant de 2 à 6 ampères est installé ;
4. la machine est utilisée pour allumer le circuit ;
5. les électrodes doivent avoir des pinces solides ;
6. une pince à vis est utilisée pour le fil négatif ;
7. Le fil positif est doté d'une pince avec une électrode en cuivre et d'un trépied pour la direction.

La version filaire faite maison a des dimensions hors tout relativement petites.

Machine à étincelles électrique faite maison

Éléments de base du circuit de l'équipement d'étincelle électrique

Le schéma est représenté par les éléments suivants :

1. électrode;
2. une vis de serrage utilisée pour fixer le fil positif et l'électrode ;
3. bague de guidage ;
4. corps en plastique fluoré;
5. trou utilisé pour fournir de l'huile;
6. trépied.

Le corps, qui sert à relier tous les éléments, est usiné en plastique fluoré. Une broche de mise à la terre est utilisée comme douille, dans laquelle un trou fileté est usiné le long de l'axe pour fixer l'électrode. Tous les éléments structurels sont montés sur un trépied doté de la possibilité de changer de hauteur. Un trou est également créé à travers lequel l'huile est fournie.

Schéma de la machine à étincelles électrique

La découpe est souvent réalisée à l'aide d'un appareil alimenté par un démarreur avec une bobine connectée à une tension de 220V. La tige de démarrage peut avoir une course de 10 millimètres. L'enroulement du démarreur est connecté en parallèle avec la lampe. C'est pourquoi la lampe s'allume lorsque les condensateurs sont en charge et s'éteint une fois ce processus terminé. Une fois la tige abaissée, une charge d’étincelle se produit.

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Machine à faire soi-même pour l'usinage par électroérosion des métaux

Une machine à électroérosion est conçue pour couper des pièces métalliques de formes complexes. Les équipements de perçage modernes permettent de traiter des matériaux conducteurs le long de quatre axes à la fois, produisant ainsi des produits de toutes formes, même à partir d'alliages durs et difficiles à usiner.

Capacités des machines EDM

machine d'électroérosion à fil

La machine électroérosive fait face à des tâches technologiques complexes :

• réaliser des évidements et des trous de configuration complexe, y compris des ouvertures aveugles ;
• traitement du titane, des aciers à outils et alliés, des alliages durs et des aciers trempés de la plus haute dureté ;
• réaliser des évidements de diverses configurations sur les surfaces internes de la pièce ;
• trous filetés dans les pièces en métal dur ;
• production de pièces impossibles ou difficiles sur des tours et fraiseuses commandés par ordinateur.

Types de traitement

Il existe plusieurs types d’usinage par électroérosion :

• combiné - effectué simultanément avec d'autres types de traitement ;
• abrasif électroérosif - le matériau est détruit par l'électricité et poli avec des particules abrasives ;
• électrochimique - le métal se dissout dans un électrolyte sous l'influence du courant ;
• anodique-mécanique - le métal se dissout avec l'apparition d'un film d'oxydes, associé à la méthode d'érosion électrique ;
• durcissement;
• la copie volumétrique est une méthode de traitement qui permet d'obtenir une projection d'un outil sur une ébauche ;
• marquage;
• meulage - le métal est poli sous l'influence de l'électricité;
• perçage - l'outil coupe le flan et forme un trou ;
• coupe - l'outil à électrode effectue des mouvements d'alimentation et rembobine constamment, enlevant les couches supérieures de la pièce, créant ainsi la forme requise ;
• découpe - diviser un flan en morceaux séparés;
• réglage fin.

Principe de fonctionnement de la machine

Le traitement primaire de l'ébauche et l'enlèvement des principaux volumes de matière s'effectuent sur un tour ou une fraiseuse CNC. Le principe de fonctionnement des équipements électroérosifs est que le métal est traité par des décharges de courant apparaissant entre la pièce et l'outil. Un fil tendu est utilisé comme coupeur.

Le générateur libère du courant par impulsions sans modifier les propriétés du fluide de travail. Lorsqu'une tension supérieure à la valeur critique apparaît entre les électrodes, un canal de plasma se forme, détruisant la surface de la pièce. Une petite encoche apparaît. La polarité du courant est choisie de manière à ce que la pièce soit détruite plus fortement.

Afin de réduire l'usure de la fraise, des impulsions électriques unipolaires sont créées. En fonction de la durée de l'impulsion, la polarité est sélectionnée, car avec une courte durée, l'électrode négative s'use plus rapidement et avec une durée plus longue, la cathode s'use. En fait, lors du traitement, les deux principes de création d'impulsions électriques unipolaires sont utilisés : une charge alternative positive et une charge négative sont appliquées au flan. L'eau réduit la température de l'outil (fil) et emporte les produits de destruction.

Sous l'influence d'impulsions à haute fréquence, l'érosion se produit uniformément sur toute la longueur de l'espace, élargissant progressivement le point le plus étroit. Progressivement, l'outil (fil) ou la pièce est déplacé dans la direction souhaitée, augmentant ainsi la zone d'influence. Une pièce constituée de n'importe quel matériau laissant passer l'électricité peut être traitée selon ce principe.

Le temps de traitement dépend des propriétés physiques du matériau (conductivité électrique, conductivité thermique, point de fusion). Plus le travail est effectué rapidement, plus la surface reste rugueuse. Le meilleur effet est obtenu par un traitement multi-passes avec une puissance d'impulsion décroissante.

Conception de la machine

Principaux éléments d'une machine à électroérosion :

• lit - en fonte spéciale très durable, qui confère résistance et stabilité à la structure.
• bureau - rectangulaire en acier inoxydable ;
• bain de travail en acier inoxydable ;
• Le dévidoir se compose de bobines d'entraînement (céramique), de guides-fil et d'un système d'entraînement ;
• dispositif d'installation automatique des fils (installé à la demande du client) ;
• le bloc diélectrique est constitué de filtres en carton ou en papier, d'un récipient diélectrique et d'un récipient pour la masse échangeuse d'ions, et d'une pompe pour entraîner l'eau ;
• un générateur anti-électrolyse est utilisé, ce qui évite la destruction de la pièce ;
• système de commande numérique avec affichage.

Fabriquer une machine de vos propres mains

circuit générateur d'étincelles

La principale difficulté de fabriquer une machine de vos propres mains est d'assembler le générateur d'étincelles. Au fil du temps, il doit accumuler une quantité suffisante d'électricité et la rejeter d'un seul coup. Il est nécessaire d'obtenir une surintensité de courant la plus courte possible afin que sa densité soit la plus élevée possible. Vous pouvez soit retirer vous-même les composants d'un vieux téléviseur, soit les acheter.

schéma d'une machine faite maison : 1 - électrode ; 2 - vis de serrage de l'électrode ; 3 - vis de serrage à contact positif ; Douille à 4 directions ; 5 - corps en plastique fluoré ; 6 - ouverture pour l'entrée d'huile ; 7 - trépied

Le condensateur doit résister à 320 V, avec une capacité totale de 1 000 µF. Toutes les pièces sont assemblées dans une boîte isolée en plastique fluoré. Vous pouvez réaliser un manchon de guidage pour l'électrode à partir de la broche de mise à la terre de la prise Euro. Il est avancé au fur et à mesure qu'il s'évapore, pour lequel la vis de serrage est desserrée. Le trépied pour le montage de l'ensemble de l'appareil doit être réglable en hauteur. Un tube est inséré dans le trou pour l'entrée d'huile et la bague de direction fait couler l'huile le long de la ligne longitudinale de l'électrode.

Un variateur (démarreur avec une bobine de 230 V) est connecté à l'électrode. La course de la tige fixe la profondeur du trou. Pendant que les condensateurs se chargent, la lampe s'allume et la tige de démarrage est maintenue à l'intérieur. Dès que les condensateurs sont suffisamment chargés, la lampe s'éteint et la tige descend. Il touche la pièce et une décharge se produit sous la forme d'une étincelle, le cycle se répète. La fréquence de répétition dépend de la puissance de la lampe.

Pendant le fonctionnement, l'huile peut s'enflammer. Il est important de respecter les précautions de sécurité ! Après toutes ces étapes, nous obtiendrons une machine à érosion fabriquée par nous-mêmes.

La vidéo démontre les capacités de la machine EDM :

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Comment faire. - Machine à érosion.

COMMENT FAIRE UNE MACHINE À ÉTINCELLES ÉLECTRIQUE

(garage)

J'ai acheté ce trépied pour le prix de la ferraille. Et j'ai eu longtemps mal à la tête pour savoir quoi en faire. Comme on dit, le moment est venu : tout cela est fait pour que de petits moules réfrigérants puissent être fabriqués dans des conditions de garage. Mais pour obtenir de bons résultats, vous devez travailler dur et faire de gros efforts.

Le trépied lui-même. J'ai commencé à faire la tête. La tête se compose d'el. bobines, joug et dispositif amortisseur.

La partie inférieure de la tête, avec deux vis, pour fixer l'insert souple et l'électrode. La partie supérieure de la tête est constituée d'un support en forme de U avec un boulon pour régler les ressorts. Le joug au milieu de la bobine est en fer et l'extension est en textolite. Au bout il y a une rondelle et entre la rondelle il y a deux ressorts.

Tête assemblée. Il y a une rainure dans la partie en fer le long de l'empiècement dans laquelle on visse le bouchon.

Au bas du lit, j'ai préparé un plateau pour le kérosène. J'ai collecté selon ce schéma. Mais le condensateur situé entre les électrodes de travail est sélectionné pendant le fonctionnement. Sa capacité dépend de nombreux facteurs.

J'ai assemblé le circuit électrique dans un tel boîtier. Mais juste au cas où, j'ai tout placé sur le côté gauche du meuble. J'ai laissé la moitié de l'espace vide pour un générateur électronique pour le futur.

Pour tester la machine, j'ai fabriqué l'électrode suivante en bronze. Électrode prête.

A laissé une trace. C'est loin d'être parfait, mais nous y travaillerons.

Cela ne devrait se produire qu'avec un générateur électronique.

Voir le travail.

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Machine à étincelles électrique de petite taille

Une simple installation d'étincelle électrique (Fig. 1) vous permet de traiter facilement et rapidement de petites pièces constituées de matériaux électriquement conducteurs de toute dureté. Avec son aide, vous pouvez percer des trous de n'importe quelle forme, retirer un outil fileté cassé, découper de fines fentes, graver, affûter des outils et bien plus encore.

L'essence du processus d'usinage par étincelle électrique est la destruction du matériau de la pièce sous l'influence d'une décharge électrique pulsée. En raison de la petite surface de travail de l'outil, une grande quantité de chaleur est libérée au niveau du site de décharge, ce qui fait fondre la substance de la pièce. Le processus de traitement se déroule le plus efficacement dans un liquide (par exemple, du kérosène), qui lave le point de contact entre l'outil vibrant et la pièce et élimine les produits d'érosion. Les outils sont des tiges de laiton (électrodes), reprenant la forme du trou prévu.

Riz. 1. Installation d'étincelles électriques de petite taille : 1 - pièce à usiner ; 2 - outil ; 3 - vibrateur électromagnétique ; 4 - dispositif de serrage ; 5 - bain.

Le schéma électrique de l’installation est présenté sur la Fig. 2. L'installation fonctionne comme suit. Le condensateur de décharge C1 est connecté par sa borne positive à la pièce 1. Sa borne négative est connectée à l'outil 2. Le vibrateur électromagnétique 3 transmet des oscillations continues à l'outil. Cela garantit une étincelle constante au point de contact et empêche la possibilité de souder l'outil à la pièce. La pièce 1 est fixée dans un dispositif de serrage 4, qui a un contact électrique fiable avec le bain 5.

Le transformateur de puissance est assemblé sur un noyau Ш32 en acier pour transformateur ordinaire. Régler l'épaisseur 40 mm. L'enroulement primaire contient 1 100 tours de fil PEV 0,41 avec une prise à partir du 650ème tour. L'enroulement secondaire comporte 200 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 1,25 mm. Entre les enroulements primaire et secondaire se trouve un enroulement de blindage III, constitué d'une couche enroulée avec du fil PEV 0,18. La capacité du condensateur de décharge est de 400 μF (deux condensateurs de type KE-2 200 x 50 V). Le rhéostat R1 est conçu pour un courant de 3 à 5 A. Ce rhéostat est enroulé avec du fil nichrome d'un diamètre de 0,5 à 0,6 mm sur une résistance VS-2.

Riz. 2. Schéma schématique d'une installation d'étincelles électriques.

Diodes D1-D4 type D304, d'autres types de diodes peuvent être utilisés. La tension à la sortie du redresseur est d'environ 24-30 V. Vous pouvez utiliser des alimentations avec une tension inférieure, mais avec un courant plus élevé, de sorte que la puissance consommée par le circuit de charge soit d'au moins 50-60 W.

Pendant le fonctionnement de l'installation, des étincelles continues se produisent. Pour réduire les interférences créées par l'installation, il est nécessaire d'inclure un simple filtre anti-interférences radio dans son circuit d'alimentation.

Instructions photo incluses.

Machine d'érosion.pdf (542 kB)

Une machine à électroérosion est conçue pour couper des pièces métalliques de formes complexes. Les équipements de perçage modernes permettent de traiter des matériaux conducteurs le long de quatre axes à la fois, produisant ainsi des produits de toutes formes, même à partir d'alliages durs et difficiles à usiner.

Capacités des machines EDM

La machine électroérosive fait face à des tâches technologiques complexes :

• réaliser des évidements et des trous de configuration complexe, y compris des ouvertures aveugles ;
• , aciers à outils et alliés, alliages durs et aciers trempés de la plus haute dureté ;
• réaliser des évidements de diverses configurations sur les surfaces internes de la pièce ;
• trous filetés dans les pièces en métal dur ;
• production de pièces impossibles ou difficiles sur des tours et fraiseuses commandés par ordinateur.

Types de traitement

Il existe plusieurs types d’usinage par électroérosion :

• combiné - effectué simultanément avec d'autres types de traitement ;
• abrasif électroérosif - le matériau est détruit à l'aide d'électricité et poli avec des particules abrasives ;
• électrochimique - le métal se dissout dans un électrolyte sous l'influence du courant ;
• anodique-mécanique - le métal se dissout avec l'apparition d'un film d'oxydes, associé à la méthode de décharge électrique ;
• durcissement;
• la copie volumétrique est une méthode de traitement qui permet d'obtenir une projection d'un outil sur une ébauche ;
• marquage;
• meulage - le métal est poli sous l'influence de l'électricité;
• perçage - l'outil coupe le flan et forme un trou ;
• coupe - l'outil à électrode effectue des mouvements d'alimentation et rembobine constamment, enlevant les couches supérieures de la pièce, créant ainsi la forme requise ;
• découpe - diviser le flan en morceaux séparés;
• réglage fin.

Principe de fonctionnement de la machine

Le traitement primaire de l'ébauche et l'enlèvement des principaux volumes de matière s'effectuent sur un tour ou une fraiseuse CNC. Le principe de fonctionnement des équipements électroérosifs est que le métal est traité par des décharges de courant apparaissant entre la pièce et l'outil. Un fil tendu est utilisé comme coupeur.

Le générateur libère du courant par impulsions sans modifier les propriétés du fluide de travail. Lorsqu'une tension supérieure à la valeur critique apparaît entre les électrodes, un canal de plasma se forme, détruisant la surface de la pièce. Une petite encoche apparaît. La polarité du courant est choisie de manière à ce que la pièce soit détruite plus fortement.

Afin de réduire l'usure de la fraise, des impulsions électriques unipolaires sont créées. En fonction de la durée de l'impulsion, la polarité est sélectionnée, car avec une courte durée, l'électrode négative s'use plus rapidement et avec une durée plus longue, la cathode s'use. En fait, lors du traitement, les deux principes de création d'impulsions électriques unipolaires sont utilisés : une charge alternative positive et une charge négative sont appliquées au flan. L'eau réduit la température de l'outil (fil) et emporte les produits de destruction.

Sous l'influence d'impulsions à haute fréquence, l'érosion se produit uniformément sur toute la longueur de l'espace, élargissant progressivement le point le plus étroit. Progressivement, l'outil (fil) ou la pièce est déplacé dans la direction souhaitée, augmentant ainsi la zone d'influence. Une pièce constituée de n'importe quel matériau laissant passer l'électricité peut être traitée selon ce principe.

Le temps de traitement dépend des propriétés physiques du matériau (conductivité électrique, conductivité thermique, point de fusion). Plus le travail est effectué rapidement, plus la surface reste rugueuse. Le meilleur effet est obtenu par un traitement multi-passes avec une puissance d'impulsion décroissante.

Conception de la machine

Principaux éléments d'une machine à électroérosion :

• lit - en fonte spéciale très durable, qui confère résistance et stabilité à la structure.
• bureau - rectangulaire en acier inoxydable ;
• bain de travail en acier inoxydable ;
• Le dévidoir se compose de bobines d'entraînement (céramique), de guides-fil et d'un système d'entraînement ;
• dispositif d'installation automatique des fils (installé à la demande du client) ;
• le bloc diélectrique est constitué de filtres en carton ou en papier, d'un récipient diélectrique et d'un récipient pour la masse échangeuse d'ions, et d'une pompe pour entraîner l'eau ;
• un générateur anti-électrolyse est utilisé, ce qui évite la destruction de la pièce ;
• système de commande numérique avec affichage.

Fabriquer une machine de vos propres mains

La principale difficulté de fabriquer une machine de vos propres mains est d'assembler le générateur d'étincelles. Au fil du temps, il doit accumuler une quantité suffisante d'électricité et la rejeter d'un seul coup. Il est nécessaire d'obtenir une surintensité de courant la plus courte possible afin que sa densité soit la plus élevée possible. Vous pouvez soit retirer vous-même les composants d'un vieux téléviseur, soit les acheter.



schéma d'une machine faite maison : 1 - électrode ; 2 — vis de serrage de l'électrode ; 3 — vis de serrage à contact positif ; 4 — douille de direction ; 5 — corps en plastique fluoré ; 6 — ouverture pour l'entrée d'huile ; 7 - trépied

Le condensateur doit résister à 320 V, avec une capacité totale de 1 000 µF. Toutes les pièces sont assemblées dans une boîte isolée en plastique fluoré. Vous pouvez réaliser un manchon de guidage pour l'électrode à partir de la broche de mise à la terre de la prise Euro. Il est avancé au fur et à mesure qu'il s'évapore, pour lequel la vis de serrage est desserrée. Le trépied pour le montage de l'ensemble de l'appareil doit être réglable en hauteur. Un tube est inséré dans le trou pour l'entrée d'huile et la bague de direction fait couler l'huile le long de la ligne longitudinale de l'électrode.

Un variateur (démarreur avec une bobine de 230 V) est connecté à l'électrode. La course de la tige fixe la profondeur du trou. Pendant que les condensateurs se chargent, la lampe s'allume et la tige de démarrage est maintenue à l'intérieur. Dès que les condensateurs sont suffisamment chargés, la lampe s'éteint et la tige descend. Il touche la pièce et une décharge se produit sous la forme d'une étincelle, le cycle se répète. La fréquence de répétition dépend de la puissance de la lampe.

Pendant le fonctionnement, l'huile peut s'enflammer. Il est important de respecter les précautions de sécurité ! Après toutes ces étapes, nous obtiendrons une machine à érosion fabriquée par nous-mêmes.

La vidéo démontre les capacités de la machine EDM :