Système d’électro-érosion fait maison.

[la goupille]

bonjour
si si
Je te surveille, te guette ,et t'encourage.Le temps que la soudeuse à condensateurs et le four à induction aboutissent et je te suis.
Luc

 

[seb89]

Bonsoir,

Puisque je me sens surveillé et encouragé, j'en remets une couche. (Pour ceux qui suivent...)

Le principe de fonctionnement du générateur (dernière version) est le même que celui du deuxième schéma du message #372 de la page 25.

La seule différence est que le temps de décharge (Tdech) peut être supérieur au "Ton" et cela change tout...

En effet, voici une photo de l'état de surface obtenu avec un condensateur de 86,7µF en jouant uniquement sur les réglages ( Ton, Toff, Tch et Tdech).
Il est donc possible d'obtenir des états de surface différents avec un seul condensateur, chose que je ne parvenais pas à obtenir jusqu'à présent.

Si certains sont intéressés, je peux mettre le schéma complet du générateur d'impulsions, bien que cela ne soit pas très instructif, puisqu'il s'agit d'un montage personnel et que je ne suis qu'un amateur dans ce domaine. Il y a sûrement mieux à faire!

A bientôt.
Serge.

 

[Fran]

salut

bien que cela ne soit pas très instructif,

ben c'est a dire que ... si ça peu éviter de nous creuser la tète et profiter de ton travail
et aussi surtout, si on peu y apporter quelque chose pour la suite

 

[patduf33]

Bonsoir,

Puisque je me sens surveillé et encouragé, j'en remets une couche. (Pour ceux qui suivent...)

Sur qu'on te surveille , bon il y des parties développement ou je ne suis pas trop, mais pour la partie pratique si

Pat

 

[speedjf37]

Bonjour,

Il y surement beaucoup d'observateurs silencieux mais attentifs et très intéressés .

Le sujet est passionnant , bon courage pour tous ces essais et merci pour les infos !!

Cordialement JF

 

[Fran]

slt
le fonctionnement et la commutation des mosfet a du mal a se faire comprendre ici
si je suis le dessin: et surtout les couleurs du chronogramme
en jaune on a la commande Ton et le mosfet qui met a la masse les condensateurs ?
et en vert la commande Tdech qui commande la mise a la masse de l’électrode ?

le temps de décharge (Tdech) peut être supérieur au "Ton" et cela change tout...

comment peut on continuer a décharger les condos s'ils sont déconnectés ????

ou je me mélange les signaux

 

[seb89]

Bonjour à tous,

@Fran :Merci Fran, je vois avec plaisir que certains suivent!

Tu as raison concernant la commande "Tdech", (initialement: Temps de décharge) et donc dans la version 4, ce temps est réglable, mais toujours inférieur à "Ton".

Pour la version 4.01, lorsque j'ai fait la maquette de ce montage, j'ai prévu la possibilité de contrôler le second monostable également avec sa borne "reset" (Borne 13). (CF datasheet du 4538)
Cela afin de garder la tension d'alimentation entre l'électrode et la pièce après décharge du condensateur, de façon à obtenir un signal, ressemblant à cette image:

Il est vrai que l’appellation "Tdech" ne correspond plus dans ce cas, mais je continue à l'appeler ainsi pour ne pas me mélanger les pinceaux!
Cela dit, je n’ai aucune idée de la forme réelle du signal, n'ayant pas réussi à la visualiser.
Le fait est, que cette version semble mieux fonctionner et les divers réglages plus efficaces.

Je mets ici mon schéma complet, mais soyez indulgent (je trouve mes schémas aussi peu clairs que mes explications!!!), je ne suis qu'un amateur autodidacte. (Je fais des montages électroniques que depuis 40 ans.)

Fran n'hésite pas à poser des questions où me soumettre des remarques, je me fais un plaisir de te répondre.

@speedjf37 : Merci pour les encouragements.

@patduf33 : Je viens de m'apercevoir que ce sujet à pile 1 an, mais que nous y avons beaucoup parlé d'électronique et très peu de mécanique donc, je peux dire après pas mal d'heures de fonctionnement que la partie mécanique est fiable malgré la conception succincte de la machine.
Chariot en aluminium, coulissant sur des queues d'aronde avec des lardons en laiton et transmission par tige filetée inox de 3 dans une noix en laiton.
Et toujours pas de jeu excessif, j'en suis le premier surpris!!! ( c'était ma minute mécanique )

A bientôt.

Serge.

 

[ducran lapoigne]

bonsoir Seb
content d' avoir des nouvelles de l'avancement du projet et merci pour le partage des schémas
les condensateurs qu' on charge / décharge, ce sont des secs ou des électrolytiques ?
ton asservissement de broche est il resté le même ?
beau travail, de mon coté, projet en stand by car autres priorités

++
Antoine

 

[seb89]

Bonjour Antoine,

C'est sûr, il y a des priorités dans la vie, et on ne peut pas toujours faire ce que l'on veut.

Les condensateur utilisés sont des condensateurs non polarisés, que j'ai récupérés il y a 25 ans environ, suite à la fermeture d'une usine.
Je ne sais pas précisément de quel type ils sont!

Voici une photo vite faite: (désolé j'ai tapé dans le pied, elle est un peu floue! )

J'ai également essayé avec d'autres types de condensateurs, mais les résultats ne sont pas si bons:

Avec des électrochimiques ( 100µF / 450V), cela marche, mais ils ont tendance à chauffer!

Avec des condensateurs de moteurs, comme sur la photo suivante, les étincelles sont très faibles et irrégulières!

Concernant l'asservissement, j'utilise celui du bouquin. ( à base de LM339 et SN754410)

Au plaisir.

Serge.

 

[Djviper16]

Bonsoir,

Un ami électronicien à qui j'ai montré ton sujet a suggéré l'idée d'utiliser des condensateurs au tantale. D'une part pour leur grande fiabilité dans les applications nécessitant des charges/décharges répétées (hacheur), d'autre part pour leur capacité à régénérer leur diélectrique.

Voici un extrait wikipédia :

Condensateurs au tantale
Il existe deux techniques de condensateurs au tantale :

Les condensateurs au tantale à électrolyte solide : ce sont des condensateurs où la première électrode est le tantale, et la seconde du dioxyde de manganèse MnO2. Le contact avec le dioxyde de manganèse est assuré par une couche de métallisation à base d'argent. Cette technologie apporte les avantages suivants :

• résistance série (ESR) réduite ;
• faibles inductances série ;
• faibles résonances ;
• pas de dégradation dans le temps, en stockage ou en utilisation ;
• coût faible.

Les condensateurs au tantale à électrolyte liquide (WET Tantalum) : ce sont des condensateurs où la première électrode est le tantale, et la seconde un gel conducteur.

• plus de résistance série (ESR) que les modèles « solides » ;
• faibles inductances série ;
• faibles résonances ;
• capacité d'auto-cicatrisation élevée, d'où une grande fiabilité ;
• coût plus élevé.

En effet, l'électrolyte liquide est capable d'oxyder le tantale en cas de défaut dans la couche d'oxyde, cette régénération en fait des condensateurs de grande fiabilité, ils sont souvent choisis pour des applications où la fiabilité est un critère déterminant ; exemple : utilisation dans un satellite. Par contre, cette possibilité signifie qu'un courant de fuite plus élevé est possible, à prendre en compte dans la conception.

Les condensateurs à électrolyte liquide sont plus coûteux, en raison des matériaux utilisés : argent ou encore tantale massif pour le boîtier (à cause de l'électrolyte acide), ainsi que des procédés de fabrication plus complexes (assemblage étanche), ils sont de fait réservés à des applications « haut de gamme ».

Les condensateurs au tantale solide présentent une résistance série extrêmement faible, ce qui en fait un composant préférentiel pour les découplages d'alimentation sur les cartes.

Les condensateurs au tantale ont toutefois un défaut : ils présentent une légère non-linéarité, c'est pourquoi ces condensateurs sont déconseillés pour la transmission de signaux (création d'harmoniques paires) sauf lorsqu'ils sont associés à d'autres condensateurs non électrolytiques pour former un condensateur composite.

Les condensateurs au tantale solide ont également un autre défaut : le tantale risque de prendre feu en cas de dépassement du courant ou en cas de défaillance. C'est pourquoi ils sont peu utilisés dans des applications où cela présente un danger pour l'utilisateur (automobile par exemple).

 

[gaston48]

Je ne sais pas précisément de quel type ils sont!

Bonsoir,
Je pense à des Polypropylène métallisé, MKP. (très haute qualité de technologie, mais encombrent ...)

 

[seb89]

Bonsoir,

@Djviper16 :
Le problème avec les tantales, c'est qu’apparemment il est difficile d'en trouver avec des tensions de service élevées... (Je n'ai peut-être pas bien cherché!!!)

@gaston48 :

J'ai longuement cherché sur Internet, quel pouvait bien être le type de ces condensateurs, mais je n'ai pas réussi à me faire une opinion... (MKP, MKT...)

Par contre, j'ai fait également des essais avec un condensateur, toujours de récupération de type CKM (condensateur polycarbonate métallisé), comme sur la photo suivante:

Je dois dire que c'est ce modèle qui me donne les meilleurs résultats, malheureusement, ils sont hors de prix!
Voici un lien pour ceux que cela intéresse:
http://www.eurofarad.com/files/catalogues/quick_access/titre/PolycarbonateCapacitors.pdf
http://www.eurofarad.com/files/catalogues/quick_access/titre/PolycarbonateCapacitors.pdf
A plus.

Serge.

 

[gaston48]

Après tout tu as raison, les différentes technologies partagent un même aspect extérieur.
Il faudrait sacrifier le condensateur et faire brûler le diélectrique, l'odeur permet
de deviner le type de polymère. La famille des éthylènes, par exemple, c'est une odeur de bougie / paraffine.

http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/RM/RM24/RM24G/RM24G12.html
http://www.eurofarad.com/files/catalogues/pdf_designation1/2 Prof General info.pdf

 

[seb89]

Bonsoir gaston48,

Oui, c'est ce que j'ai remarqué, regarde par exemple la dernière page (15) du lien que j'ai mis, il y a des condensateurs au polycarbonate métallisé qui ont exactement le même aspect que les miens.

Apparemment SIC-SAFCO a été absorbé par le groupe EXXELIA, et je ne trouve rien concernant la référence "IM125" marquée sur mes condensateurs!

J'ai bien des condensateurs ( 0,47µF/250V) provenant du même lot, que je pourrais charcuter et torturer par le feu, mais malheureusement ils n'ont pas la même référence "CPM 2 B", je ne suis pas sûr qu'il s'agisse du même type!

Je vais utiliser dans mon montage tous les condensateurs "IM125" que je possède.
Soit: 1 x 2,2 µF - 2 x 22 µF - 7 x 10 µF ce qui fait un total de 116 µF.

A plus.

Serge.

 

[ducran lapoigne]

seb,

je suis un peu troublé par le schéma du post #392

pour avoir l' étincelle, les 2 mosfets doivent conduire, donc l' étincelle est produite par la décharge du condensateur + le courant qui traverse la résistance
Ne revient on pas a une électro-érodeuse rc classique ?

as tu essayé de modifier le cablage pour travailler comme suit:

- mosfet de gauche fermé, charge condensateur
- mosfet de gauche ouvert
- mosfet de droite fermé -> étincelle
- mosfet de droite ouvert

etc ...

note: je n' ai pas encore suivi le schéma de commande

++

antoine (qui verrait bien un arduino pour commander les mosfets)

EDIT: je viens de (re)lire le post 372 ou tu expliques le décès des mosfets

 

[Fran]

salut

pour avoir l' étincelle, les 2 mosfets doivent conduire,

dans ce schéma pour moi aussi c'est ma conclusion !?
c'est plus ce genre de câblage que je m'attendrai a voir :

coupure en rouge et liaison complémentaire en vert
et comme commande on retrouve bien Tch et Tdech à leurs place .

la en ce moment tu as un résultat intéressant , ne surtout pas perdre le montage actuel pour y revenir au cas ou .

garder la tension d'alimentation entre l'électrode et la pièce après décharge du condensateur,

pour ça il suffirai de prolonger Tch pendant Tdech ce qui garderait une tension de cc ce qui approche le signal présenter .

 

[gaston48]

Bonjour,
Fran, ta version revient au même il me semble.
Le montage de Seb produit une étincelle formée :
dans un premier temps par une pêche de courant limitée par la résistance interne des condensateurs,
donc pendant un bref instant l'équivalent d'une alim en tension parfaite à courant "infini"
suivi par un courant réduit, limité par la résistance série, l'équivalent d'une alim en courant.

 

[Fran]

Fran, ta version revient au même il me semble.

pour moi pas du tout. si on suis le chronogramme :
1=-> Ton Toff (en jaune) ne sont la que pour indication sur cette partie du schéma au moins
2=-> Tch (noir ) le pole supérieur est a +97v et le pole inférieur vient se connecter au négatif de l'alim . OK on charge les condensateurs a travers les résistance de limitation . et on coupe cette liaison a la fin de charge ...... ( et pourquoi donc ? )
3=-> Tdech cette fois on connecte l’électrode au pole négatif mais les condos eux sont déconnectés du bas si je peu dire alors comment font ils pour se décharger ? ce n'est que la courant fourni par l'alim qui passe a ce moment la .
même si le signal en tension ressemble(rait) la crête n'est que de 97v ou peu s'en faut et le palier n'est que la tension de court circuit pour la durée total de Tdech en fait
mais le signal en courant lui serait a peu près constant et a la valeur de celui de court circuit de l'alim et non pas avec le pic dû a la décharge des condos

sur ton dessin si tu remplace Tch par Ton sur la commande du mosfet de gauche alors oui on as bien la décharge des condos mais au travers des 2 mosfets ,le courant revenant boucler à la base de ceux ci ...
ne restera a la fin que le courant de bouclage de l'alim au travers de la pièce et l’électrode limiter par les résistances qui sont sans action sur le courant de décharge en passant car elle ne sont pas entre les condos et la pièce .

ça c'est l’analyse que je fait de cet partie du schéma

 

[Fran]

et en me relisant je constate avoir donner une variante :

il suffirai de prolonger Tch pendant Tdech

tu remplace Tch par Ton sur la commande du mosfet de gauche

ce qui tiens globalement de la même idée, connecter les condos a la masse

 

[gaston48]

Ah oui pardon, je n'avais pas vu que tu avais modifié la commande des mosfet en plus
des branchements ...
Toujours est-il que le montage de Seb répond bien à ce qu'il souhaite à #345
il module bien une pointe de courant suivi d'un courant réduit continu pendant un temps modulable.
Ton montage module une charge de condensateur puis une décharge plus ou moins compléte.

 

[seb89]

Bonsoir à tous,

Je vais tenter d'expliquer ce que j'ai voulu faire, bien que gaston48 ait bien compris mon intention.

Je remets le premier synoptique, correspondant à la version 4.
L'idée était de charger le condensateur pendant Ton durant un temps correspondant à Tch, le Mosfet vert étant ouvert, rien d'autre ne se passe.
A la fin de Tch, le MOSFET vert se ferme, provoquant la décharge brutale du condensateur et la formation de l'étincelle pour un temps correspondant à Tdech.
Malheureusement, cela ne fonctionne pas.
En effet, les 4 MOSFETs verts ont rendu l'âme instantanément, sans bruit, ni fumée.
Ce qui me fait penser qu'à la fin de Ton, lorsque les MOSFETs jaunes s'ouvrent, les grilles des MOSFETs verts ne sont plus référencées à la masse et se prennent une surtension.( Ce n'est que mon hypothèse!)

Pour la version 4.01, J'ai donc raccordé les sources des MOSFETs en permanence à la masse, mais l'idée reste la même.
Charge du condensateur pendant Ton pour une durée Tch, puis décharge brutale lors de la fermeture des MOSFETs verts pour une durée Tdech.
Avec une variante qui me permet d'avoir une durée Tdech supérieure à Ton.( Ce qui réduit en fait le Toff!)

N'ayant pas le moyen de visualiser ce qui se passe réellement, tout cela n'est qu'une interprétation personnelle, et je peux donc me fourvoyer complètement.
Toutefois, je confirme, que cette version est celle qui fonctionne le mieux, car les réglages des temps de charge, décharge, Ton et Toff, influence grandement l'état de surface pour une valeur de condensateur donnée, et l'électro-érosion est vraiment très régulière.

Bonne soirée et à bientôt.

Serge.

 

[Djviper16]

Salut,

Dans ton montage as-tu pensé à mettre une résistance de tirage (pull down) entre ton 0V et les grilles des mosfet ?

De plus pour moi afin de permettre a ton condensateur de terminer sa charge avant claquage, il ne faudrait pas dépasser 500hz avec une résistance de 10ohm (temps de charge à 63% 0.001 sec) et 125hz avec une résistance de 40ohm (0.004 sec).

En réalité le calcul T=RC donne le temps de charge a 63% du condensateur, mais pour une charge totale il faut multiplier T par 5. (et 2xT pour 87%)

 

[seb89]

Bonsoir Djviper16,

Non, je n’ai pas mis de résistances de tirage, tout du moins dans la version 4.
Dans une précédente version, j'avais fait un essai avec des résistances de 220K sur chaque grille des 8 MOSFETs, mais je n'avais pas vu de différence! (Page 19, message #276)

afin de permettre a ton condensateur de terminer sa charge avant claquage

Justement, l'idée est de charger plus ou moins partiellement le condensateur, afin d'agir sur l’énergie de l'étincelle et donc sur la finesse de l'état de surface.
Je tiens également à dire que le condensateur peut avoir une valeur de 2,2µF à 100µF.
Les temps de charge et décharge sont donc réglables en fonction de la valeur de la capacité et de la résistance de limitation selon le type de travail à effectuer.( ébauche ou finition)

A plus.
Serge.

 

[Fran]

salut
toujours en pleine réflexion

détromper moi si possible , le(s) mosfet(s) qui commute la base des condo (on pourrait pas donner un nom plus clair ??? ) conduisent bien dans un sens pendant la charge des condos et dans l'autre sens pendant la décharge ? ça serait pas un peu gênant pour eux ? (j'ai pas du tout l'habitude de manipuler des mosfet ici )

les grilles des MOSFETs verts ne sont plus référencées à la masse

a voir le schéma de sortie des drivers , les sortie semblent a haute impédance voir page 2 ici dans ce cas une résistance de tirage serait pas mal à mon avis aussi

réglables en fonction de la valeur de la capacité et de la résistance de limitation

avec 9 résistances et 5 condos (a combinaison eux aussi ?) ça nous fait un paquet de couples RC/T

charger plus ou moins partiellement

on agirait donc sur la tension d’amorçage (la charge partiel des condos) et sur le courant de palier avec la valeur de ceux ci .

la présence d'un palier sur le signal de sortie me fait penser a une limitation du courant de décharge qui allonge donc la durée de travail . justement l’érosion se fait vraiment à quel moment, à l’amorçage? donc sur le pic ou plutôt pendant le palier décharge ? dans le cas 2 , les résistances de limitation ne seraient pas au bon endroit du circuit

 

[Fran]

donc sur le pic ou plutôt pendant le palier décharge ?

juste un petit ajout :
sur le pic donc en tension ou sur le palier et donc en courant

 

[Djviper16]

Salut Fran, l'érosion se fait en passant le courant, sur certaines machines on utilise un pic de haute tension pour créer un passage d'ions, avant d'envoyer le courant nécessaire à l'érosion.

Je vous invite à lire les 50 premières pages de cette thèse, qui explique en détail le processus d'érosion et les différentes technologies et techniques utilisées.

 

[Fran]

sur le palier donc si j'ai bien suivi .

? dans le cas 2 , les résistances de limitation ne seraient pas au bon endroit du circuit

me trompais'je ?

50 premières pages de cette thèse,

euh laquelle ?

 

[Fran]

l'utilisation de lampe a eclats (genre flash) ne permettrait elle pas de se passer de mosfets ? ( juste pour la culture perso )
isolant au repos
un pic de tension périphérique pour l’amorçage (la aussi)
et un etat passant quasi court circuit avec toutefois une forte tension entre ses bornes

 

[Djviper16]

mince j'ai oublié le lien : https://tel.archives-ouvertes.fr/file/index/docid/873543/filename/TH2012_Girardin_Guillaume.pdf


Le circuit de la lampe a éclat serait il capable de travailler dans la plage de fréquence utilisée en électro érosion ?

 

[Fran]

ça je pense pas en fait
en fait , s'il est capable de passer une forte puissance instantanée la tension présente a ses bornes quand il est passant induit avec l’ampérage , une puissance qu'il faut bien dissiper. c'est la que ça coince vite , c'est pas la le fort des tubes a éclats , il faut un peu de temps pour dissiper .