En découpe fil, l’outil (le fil) aussi a son importance (2ème partie)

Dans le numéro 69 d’Equip’Prod, ont été exposés les différents éléments à prendre en compte lors des opérations de découpe fil. La pression sur les délais, les prix, le type de matériaux à découper, la précision ou encore la forme de la pièce à usiner… sont des critères qui devraient susciter une réflexion sur le type de fil à utiliser.

Retour 1ère partie (N°69)

Dans le numéro d’octobre, nous avons traité de l’épaisseur de la pièce à découper. Nous allons considérer maintenant l’épaisseur des parois de la pièce à découper, qu’il s’agisse d’une feuille ou que la pièce soit vide au centre, comme un petit tube fin par exemple. Dans ce cas, il n’est pas logique d’utiliser un fil de diamètre standard. Si les parois de la pièce font 0,1 ou 0,2mm, on utilisera plutôt un fil de 0,15mm. L’avantage d’un fil de diamètre 0,15mm est qu’il reste relativement facile à utiliser (par rapport à du 0,10) et que l’enfilage automatique n’est pas trop compliqué. Une pièce à très faible section n’a pas la capacité à évacuer rapidement la chaleur des étincelles. Avec un fil de ce diamètre et une basse puissance d’étincelle, on ne détruira pas les faibles parois et on pourra même obtenir un très bon état de surface.

Les pièces vides au centre ou avec des sections d’épaisseurs variables ainsi que l’empilement de tôles avec des vides entre les couches sont extrêmement stressantes pour tous les fils, à cause de la déviation de l’arrosage. Cela peut se traduire par de nombreuses casses de fil, y compris avec les machines les plus récentes. Dans ce cas, on pourra augmenter le diamètre de fil jusqu’à 0,30 ou utiliser un fil avec âme en acier. Il est aussi possible de résoudre le problème avec un apport d’eau à l’endroit de la rupture de forme ou par l’intérieur vide de la pièce à découper afin d’éviter la formation d’une zone de chaleur et de favoriser l’évacuation des copeaux. Une machine à immersion est, dans ce cas, mieux adaptée.

Attention au risque d’explosion !  

L’électroérosion libère l’hydrogène de l’eau. Accumulé dans une cavité, l’hydrogène mélangé à l’air de cette même cavité peut être allumé par l’étincelle du fil en entrée ou en sortie de forme et générer une explosion dont la puissance dépendra du volume de gaz emmagasiné.

Dans le cas d’un mauvais arrosage, parallèlement à ce que nous venons d’évoquer, un problème survient quand les buses d’arrosage ne sont pas proches des faces supérieures et inférieures de la pièce à cause de la forme ou d’un système de bridage mal approprié. On favorisera là aussi l’utilisation d’un fil de 0,30. Le désaxage des buses pour la découpe avec dépouille génère aussi des problèmes d’arrosage mais, dans ce cas, un gros diamètre de fil n’est pas forcément la bonne solution car celui-ci aura plus de mal à suivre l’angle en sortie de guide. On favorisera une machine à immersion et un fil avec une résistance à la traction plus faible. En effet, ce dernier résistera mieux aux défauts d’arrosage qu’un fil de forte résistance à la traction.

Les formes en dépouille obligent le fil à se déformer pour suivre immédiatement l’angle demandé (en général 0,5 à 30°), à la sortie des guides. Toutes les caractéristiques qui s’opposeront à cette déformation seront contreproductives et réduiront la précision. Jusqu’à 5° de dépouille, un fil de 900 à 1 000N pourra être utilisé. Au-dessus de 5°, on préfèrera un fil de 500N ou moins pour des angles supérieurs à 15–20°. Le fil Hitachi à 480N est bien adapté aux fortes dépouilles. Comme mentionné plus haut, et quand cela est possible, il est également conseillé de réduire le diamètre du fil car un fil plus fin (0,10mm par exemple) suivra mieux l’angle bien qu’il soit en général fabriqué à 900N et plus (980N pour le haut de gamme Hitachi).

• La suite au prochain numéro (N°76).

N° 71 Janvier 2016