percage de petit diametre

  • Auteur de la discussion moissan
  • Date de début
M
moissan
Compagnon
bonjour

je connais l'electro erosion depuis longtemps pour ce que j'en ai apris a l'ecole , mais n'en ai pas encore eu besoin

maintenant j'ai besoin de faire des trous de tres petit diametre pour faire un systeme d'impression a jet d'encre piezo electrique

faut il sous traiter ou faire ma propre machine ... comme j'ai plus de temp que d'argent je prefere construire une machine que payer cher chaque piece

le generateur electrique ne me fait pas peur : ce n'est que charger un condensateur a courant constant jusqua ce que ca pete : la tension ou ca arc donne une mesure de la distance entre piece et electrode , et indique si il faut augmenter ou diminuer la vitesse de descente

j'ai une bonne vieille fraiseuse , et je sais tres bien que ca n'a pas la precision neccessaire : electrode sera toujours soit trop loin soit en contact ... mais la fraiseuse peut servir de base solide pour les mouvement de reglage et tout bloquer , et il resterait a y ajouter un coulisseau vertical de haute qualité et faible course

comment sont faite les vraie machine d'electroerosion a enfoncage ? coulisse en fonte bien lubrifié ? guidage a bille ? a aiguille ?

les trous que je doit percer font moins d'un mm de profondeur donc le coulisseau a construire peut etre tout petit , mais plutot que de faire trop petit autant faire pour que ca puisse servir aussi a autre chose

en essayant de dissuader quelqu'un de faire une machine d'electro erosion ca me fait l'effet inverse


lacier a dit:
Bonsoir,
lapenduledargent/finemeca a dit:
Vu que les retours d'expériences sur l'électro-érosion ne se bouscule pas, je vais peut-être penser à un usinage classique comme conseillé par Gaston.
Tu insistes ! :-D

Je n'osais pas répondre à ta question sur l'électro-érosion car je sais ne pas pouvoir faire court et une réponse un peu longue doit emm.. ennuyer les lecteurs.
Bon, tant pis, j'attaque...

Réaliser soi même une machine d’électro-érosion ! Même dans mes rêves les plus fous je n’ai pas eu cette idée (enfin, un peu quand même je dois avouer) !

Je t’en parle car la conception de machines est un domaine qui me passionne et j’ai pratiqué l’électro-érosion quelques années.

Je ne connais pas tes connaissances et ton savoir faire en mécanique alors je vais surement dire des choses que tu connais déjà, mais ça pourra éventuellement servir à d’autres.

Tu ne nous dis pas si tu penses à une machine d’enfonçage (usinage avec une électrode de forme) ou une machine à fil (déroulement continu d’un fil en alliage de cuivre à partir d’une bobine). Mais ce que je vais dire concerne généralement ces deux types de machines d’EE.

Mécanique
La partie mécanique de la machine en elle-même ne sera pas tellement difficile à construire si l’on sait faire de la précision. Cet impératif de précision est nécessaire au procédé d’étincelage. Je précise qu’en EE, l’outil (fil ou électrode) ne touche jamais, jamais, jamais la pièce ! Sauf incident bien sûr !

Pour donner un ordre de grandeur par exemple en EE à fil. Le fil le plus couramment utilisé a un diamètre de 0.25 mm. Quand je coupe une pièce en pleine matière avec ce fil, je vais obtenir une saignée de 0.28 mm de large. En calculant au rayon, on voit qu’il reste 0.140 - 0.125 = 0.015 mm de jeu entre le fil et la pièce. Ce jeu s’appelle le gap dans le métier. Ce gap de 15 microns correspond à la longueur d’étincelle que le générateur est capable de fournir avec un réglage électrique donné et de maitriser avec précision. Ce gap est en permanence mesuré par le système de contrôle de la machine. Vous allez me demander comment une telle mesure peut être faite. Il faudrait poser la question aux constructeurs, chacun doit avoir sa stratégie dans cette technique et chacun prétend être meilleur que son confrère ! J’imagine que ça peut être fait par la mesure de la résistivité ou la mesure de la différence de potentiel entre l’électrode et la pièce tout au long de la formation de l’étincelle, mais peut être plus encore ?
Quand le contrôle détecte une variation de gap, alors entre en jeu la stratégie du constructeur, modification des paramètres électriques, recul de l’électrode en suivant la même trajectoire qu’à l’aller. On imagine donc aisément les problèmes d’instabilité et d’impossibilité d’usinage avec une machine pas assez précise en résolution et en répétabilité. Et là, nous sommes en ébauche avec un gap de 15 microns.
Une fois que la pièce est ébauchée, il peut être utile de faire une ou plusieurs passes de finition. A ce moment là les paramètres électriques sont nettement inférieurs en puissance et l’étincelle est beaucoup plus courte et le pilotage se fait à moins de 10 microns. C’est pourquoi dans le domaine des machines d’usinage, les machines d’EE sont toujours de grande précision.
Donc pour la partie mécanique de la machine, si on se contente de petites dimensions, on peut utiliser des guidages de qualité du commerce type schneeberger, ina…, des vis à billes, et se faire un bâti en granit-époxy ou prendre un marbre du commerce aussi. Il n’y a pas de gros efforts de coupe, la seule contrainte importante est la précision, ce qui enlève d’entrée toute possibilité de bidouillage avec des pièces de qualité moyenne.

Maintenant parlons du guidage du fil. Là aussi, il faut soigner la qualité, déroulement à vitesse constante sans à coups, avec une tension (force mécanique) réglable et constante. La moindre irrégularité dans le déroulement du fil amènerait le contact ou le rapprochement de celui-ci avec la pièce ce qui entraînerait immédiatement une correction d’avance et de paramètres électriques.

CNC
La partie CNC qui concerne le pilotage de la trajectoire d’usinage possède une particularité qui me semble n’appartenir qu’au monde de l’EE. Le recul sur trajectoire. Comme je l’ai dis plus avant, quand le contrôle détecte une diminution du gap, il y a recul des axes sur la même trajectoire qu’à l’aller afin de faire disparaître l’amorce de court circuit. Il faut donc trouver une CN qui sache faire une interpolation sur 2 ou 4 axes et à tout moment reculer sur cette même interpolation quand un signal de commande l’ordonne puis revenir par interpolation au point de rebroussement précédent puis reprendre l’usinage en poursuivant l’interpolation. Ca n’est pas très courant comme procédé en usinage classique mais fréquent en EE. Ce système est l'asservissement d'avance qui agit aussi pour rapprocher l'électrode de la pièce si le gap augmente.

Générateur
Une des pièces maîtresses d’une machine d’EE est le générateur qui fournit l’énergie nécessaire à l’usinage. Grâce à tous les réglages disponibles, tensions, durées… et au contrôle électrique de ce qui se passe entre l’électrode et la pièce, il est possible d’atteindre des précisions dimensionnelles sur les pièces de quelques microns et des états de surface Ra 1µm.

Je ne vois pas ce que l’on pourrait trouver en standard dans le commerce ou adapter pour faire sa propre CN et son générateur d’EE sans un très gros travail informatique et électronique. Tout ça, suivi d’une mise au point sans doute assez longue.

Voila, j'ai essayé de donner de manière objective mon point de vue sur les points délicats concernant cette technique

Evidemment, il est toujours possible de réaliser sa propre machine pour désintégrer des tarauds ou autres, mais sans aucune précision d’usinage ni un état de surface correct.

Ceci dit, si un passionné souhaite se lancer dans le projet de fabrication d’une machine d’EE, je suivrais la réalisation avec attention.




merci a tous
 
L
lacier
Compagnon
Bonsoir,
moissan a dit:
en essayant de dissuader quelqu'un de faire une machine d'electro erosion ca me fait l'effet inverse
C'est de la provoc ça ! :-D

Je devais être en forme pour écrire un tel pavé ! Je le referais plus.

Ma dernière phrase était : Ceci dit, si un passionné souhaite se lancer dans le projet de fabrication d’une machine d’EE, je suivrais la réalisation avec attention.
Donc je vais suivre :wink:

Je n'essaye pas de dissuader, mais d'énoncer les points délicats que l'on peut éventuellement ne pas soupçonner avant de se lancer dans l'aventure si on ne connait pas cette technique.
Avec quelques glissières, roulements ou autres objets divers... il est possible de faire une machine qui bouge suivant 3 axes, de mettre une défonceuse en guise de broche et de graver ou faire de la poussière ou de petits copeaux, tout ça piloté par un simple PC avec des cartes et des moteurs à 3 sous. C'est faisable, ça marche et le réalisateur est fier de sa machine (d'autant plus s'il n'a pas une bonne expérience en mécanique au départ), et je le comprend.

Avec l'EE, pour les raisons que j'ai évoquées, l'à peu près ne fonctionnera pas. Pour comparer, j'imagine essayer de faire une soudure à l'électrode enrobée sur une pièce posée sur une table vibrante (j'avais commencé par mettre que c'était moi sur la table, mais ça ne m'a pas plu !). Je pense que le résultat sera catastrophique.

Donc, comme déjà dit, il faut en premier soigner la qualité de la réalisation mécanique. Ca c'est la partie facile.
Pour le générateur, tu sembles maitriser le sujet.

Pour ton projet, tu commences par le plus simple (ou le moins difficile !) : l'enfonçage
Et encore si je comprends bien c'est une machine de perçage, c'est encore plus facile qu'une vraie machine complète d'enfonçage. Tu n'auras pas besoin d'orbital.

Besoin d'un seul axe de haute qualité, le Z qui sera avantageusement réalisé avec un guidage à billes ou aiguilles du commerce. Pas besoin d'une grosse taille, les efforts seront faibles.
Pour un bon travail pendant le perçage, électrode tournante et électrode creuse (si la taille de l'électrode le permet).

C'est faisable, j'y crois. Mais il faut maitriser l'électronique.
 
M
moissan
Compagnon
bonsoir lacier et merci pour tes reponses

le but est de faire des trou de plus petit diametre possible : 0,1mm ou encore moins sur 0,5mm d'epaisseur

je pensait faire une electrode conique , pour pouvoir choisir le diametre en enfoncant plus ou moins profond

peu importe la circularité , donc je ne pensait pas faire tourner l'electrode

en quoi faire l'electrode , je n'imagine pas faire un cone aussi pointu en usinant du cuivre ... le tungstene est peut etre plus facile a usiner , mais cette idée de cone n'etait qu'une idée pour un projet lointain

maintenant que la realisation approche je pense que j'ai l'embaras du choix en diametre de fil de bobinage ... il n'y a qu'a fixer le bout de fil est le mettre parfaitement dans l'axe

j'imagine des truc du genre souder le fils fin a l'etain , faire un systeme pour tirer dessus bien dans l'axe pour qu'il passe legerement en deformation plastique , donc se mette bien droit , et le couper a quelque mm de la soudure pendant qu'il est tendu

ensuite il reste a manipuler cet outil sans faire toucher le bout : peu importe si ca ne marche pas a tout les coup ca se fait avec de la matiere qui ne coute rien ... pour du bobinage il m'est arrivé d'utiliser du fil diametre 0,03 donc je me rend compte comment ca se manipule

les question se precisent : comment choisir les parametre electrique en fonction de la dimension usiné ? , et quelle vitesse d'usinage peu on esperer ?

faire tourner l'electrode me parait une complication : ca m'obligerait a maitriser la coaxialité de mon bout de fil ... tu parle de mouvement orbital , si il est utile de faire des petit mouvement droite gauche , et avant ariere pour elargir le trou ou faire bouger le liquide dielectrique , je ferait bien un montage avec des bloc piezo electrique d'alume gaz : c'est tres rigide et ca se deforme de quelque 1/100 de mm bien proportionnelement a la tension qu'on y met
 
Z
ZeBill
Ouvrier
Bonjour,

Excellent projet :) (et je dis pas ça parce que l'idée me trotte dans la tête depuis un moment :wink:)
Je ne sais pas quel est l'ordre de grandeur des forces mises en jeu pour l'usinage mais la conception semble se rapprocher de celle d'un microscope à effet tunnel...

Quelque pistes pour ce genre de réalisations:

Quoi qu'il en soit, je vais suivre l'avancement des travaux!
 
Marc PELTIER
Marc PELTIER
Compagnon
Bonjour!

Pour générer une pointe en tungstène très fine et très régulière :

http://www.ttakami.com/DCtipEtching/DCtipEtching.html
http://www.scielo.unal.edu.co/scielo.php?pid=S0121-49932008000100005&script=sci_arttext

Fil de tungstène 0,2 mm chez Weber à Paris, ou sur ebay...

Une telle pointe peut sans doute être ensuite utilisée en électro-érosion, dans une goutte d'eau distillée, si l'on dispose d'un mécanisme de guidage assez précis.

Une idée : détourner un micromètre type Palmer?...
 
Dernière édition par un modérateur:
M
moissan
Compagnon
merci de me faire decouvrir ce microscope a effet tunel , mais c'est au moins 100 fois plus precis que les besoin en electroerosion ... je n'en veut pas tant !

l'idée de gravure chimique pour faire une pointe fine peut servir !

autre question sur l'electroerosion : petrole ou eau distillé ?

la question du prix n'a aucune importance pour la faible quantité qu'il faudra : il n'y a que l'efficacité pour ce genre de travail qui compte

j'ai l'impression que pour enfoncage c'est toujours du petrole , et de l'eau pour l'electroerosion a fil , ou est la raison ?

par example parce que les machine a fil sont plus grossse et de ca justifie plus facilement le systeme de purufication indispensable pour l'eau ?
 
L
lacier
Compagnon
Bonjour,

Effectivement, c'est petit petit !

L'étirement pour mettre droit le bout de fil, bonne idée.
Le tungstène a une moins bonne conductivité que le cuivre mais ça devrait marcher.

Le liquide : dans l'industrie les machines d'enfonçage fonctionnent avec une huile diélectrique tandis que la plupart des machines de découpe à fil fonctionnent avec de l'eau dé-ionisée.
Je ne l'ai jamais pratiqué, mais d'après certains constructeurs il parait que la découpe à fil à l'huile procure de meilleurs résultats qu'à l'eau. Mais il existe très peu de machines sur le marché. Le coût de fonctionnement est certainement plus élevé.

Pour ton projet, je pense que tu devrais regarder chez Sarix, un constructeur suisse de machines de micro-perçage. Il y a peut être des idées à prendre.
 
M
moissan
Compagnon
merci pour l'adresse !

et dans leur appliction on en voit une autre qui m'interresse aussi trou d'injecteur diesel ... je me demandait aussi comment c'etait fait

leur machine marchent a l'eau desionisé : pour les petit percage , l'eau est peut etre plus fluide que le petrole , et evacue mieux la chaleur pour une electrode en fil minuscule ?

leur machine ne sont pas si petite que ca , et risquent d'etre tres chere ... fabriquer une toute petite machine n'est peut etre pas qu'un bricolage , ca sera peut etre un truc bon a vendre ?
 
L
lacier
Compagnon
moissan a dit:
...et risquent d'etre tres chere ...
Bah oui surement, c'est sensé faire de la précision, c'est pas très courant et c'est suisse !

Si tu trouves des pistes, c'est parfait :-D
 
simplet
simplet
Compagnon
moissan a dit:
leur machine marchent a l'eau desionisé : pour les petit percage , l'eau est peut etre plus fluide que le petrole , et evacue mieux la chaleur pour une electrode en fil minuscule ?

Salut l'idéal pour la micro érosion c'est un dielectrique avec un viscosité trés fine, sa permet d'avoir un gap plus fin et l'arrosage sera meilleurs. Pour expliquer en d'autre terme voici une comparaison:

Si tu met de la confiture a la place du délectrique, tu devras augmenté la puissance de ton étincelle pour avoir un gros enlevement de matière pour que l'espace entre l'electrode et la pièce soit suffisant pour que la confiture "coulle" dans la rainure. Si tu utilise quelque chose de plus fluide, la rainure pourra être beaucoup plus fine.

Je sais pas si c'est trés claire ^^
 
D
delorge64
Ouvrier
Bonjour,
quelle matière veux-tu percer?
Parce que 0,1 mm sur 0,5mm de profondeur, ça nous ramène à 5 fois le diamètre en profondeur, avec une perceuse de micromécanique c'est largement faisable. L'EE est intéressante pour les perçages profonds, genre 10-15 fois le diamètre et plus, ou sur des matières trop dures, carbure pas exemple.
 
M
moissan
Compagnon
avec l'electroerosion je percerait de l'inox

par percage au foret il faudrait choisir une matiere plus facile a usiner

mais foret de 0,1 ? ca se fait ca ?

j'ai vu des foret langue d'aspic utilisé en horlogerie tres petit mais pas 0,1

j'ai vu des foret 0,4mm en carbure monobloc pour percage de circuit imprimé , mais il faut une tres bonne perceuse pour pas les casser
 
PParent
PParent
Compagnon
Oui, ça existe !

J'ai vu du 0,1 chez mon fournisseur local.

Avant de me les montrer, il m'a demandé si j'avais une bonne vue.
Après lui avoir demandé pourquoi, il m'a répondu :" par ce que vous risquez de ne pas les voir".

Je n'en suis pas revenu de voir des foret aussi petit. :eek:
Par contre, j'ai jamais vu de machine les utilisant.
 
M
moissan
Compagnon
c'est vrai , des tres petit foret sont disponible dans le commerce ... il sera donc plus simple pour faire mes trou de faire une minuscule perceuse avec une broche tres legere

le projet de machine a electro erosion va donc se retrouver en dessous de la pile

merci quand meme pour les info sur l'electro erosion ca va quand meme servir pour un projet suivant
 

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