Principio e applicazione della lavorazione elettroerosiva (EDM)

La lavorazione a scarica elettrica (EDM) è nota anche come lavorazione a scarica elettrica o lavorazione per elettroerosione.

 Principio
Nel corso degli anni sono state formulate molte teorie sulla lavorazione per elettroerosione, ma la maggior parte delle applicazioni supporta il modello termoelettrico, in cui calore ed energia elettrica agiscono insieme. La lavorazione per elettroerosione è un metodo di lavorazione che utilizza scariche impulsive tra gli elettrodi per generare localmente e istantaneamente temperature elevate (fino a 8000°-12000°), così da erodere elettroerosivamente i materiali metallici. L'elevata temperatura generata dalla scarica impulsiva tra l'elettrodo utensile e l'elettrodo del pezzo viene utilizzata per fondere il materiale. L'utensile e il pezzo sono collegati ai due poli dell'alimentatore e immersi in un mezzo fluido con un certo grado di isolamento (solitamente cherosene o olio minerale). Tra i due poli viene applicata una tensione impulsiva. Quando l'elettrodo utensile si sposta verso l'elettrodo del pezzo, il mezzo liquido nel punto più vicino tra i poli viene perforato, formando una scarica a scintilla. Poiché l'area della sezione trasversale del canale di scarica è molto piccola, l'elevata temperatura istantanea nel canale provoca la fusione e la vaporizzazione del materiale. Un singolo impulso può formare una minuscola cavità sulla superficie del pezzo, mentre l'accumulo di innumerevoli impulsi fonde gradualmente i punti più alti del pezzo. Mentre l'elettrodo utensile avanza continuamente verso il pezzo, la forma dell'elettrodo utensile viene riprodotta sul pezzo. Le particelle metalliche generate durante la lavorazione vengono asportate dal fluido di lavoro in movimento. Allo stesso tempo, una piccola parte dell'energia totale viene rilasciata anche sull'elettrodo utensile, causando una certa usura dell'utensile.

Caratteristiche della lavorazione a scarica elettrica （EDM）
1. Può lavorare materiali conduttivi difficili da tagliare, come acciaio temprato, metallo duro, acciaio inossidabile, ferro industriale puro, ecc.

2. La durezza dell'utensile può essere inferiore a quella del materiale lavorato.

3. Durante la lavorazione non si verifica una forza di taglio meccanica significativa, il che favorisce la lavorazione di piccoli fori, scanalature strette, fori profilati, fori curvi e parti a parete sottile, ed è inoltre adatto alla lavorazione di precisione e alla finitura.

4. I parametri degli impulsi possono essere regolati liberamente. Durante la lavorazione, purché si sostituisca l'elettrodo utensile o si utilizzi un elettrodo utensile a gradini, è possibile eseguire consecutivamente sgrossatura, semifinitura e finitura sulla stessa macchina utensile.

5. Di solito l'efficienza è inferiore a quella della lavorazione per asportazione di truciolo. È possibile eseguire prima la sgrossatura mediante taglio e poi la finitura mediante EDM.

6. Durante il processo di scarica, una parte dell'energia viene consumata dall'elettrodo utensile, causando il consumo dell'elettrodo utensile e influendo in una certa misura sulla precisione di formatura.

Applicazioni dell'EDM L'EDM viene utilizzata per la lavorazione di fori passanti, la lavorazione di cavità, la lavorazione a filo, la rettifica e l'alesatura per elettroerosione, la lavorazione di sviluppo mediante EDM, il rafforzamento superficiale, l'EDM di materiali non metallici o per la stampa di marcature, l'incisione, le parti di ingranaggi in presa e la rimozione di maschi o punte spezzati nei pezzi.

Principali applicazioni della tecnologia EDM:
L'EDM genera una temperatura elevata localizzata tra l'elettrodo utensile e il pezzo, fondendo e vaporizzando il materiale e ottenendo così la rimozione dei materiali metallici. Questo metodo è adatto alla lavorazione di materiali difficili da lavorare con i metodi tradizionali di taglio, come il metallo duro e l'acciaio inossidabile.
L'EDM può produrre forme complesse e pezzi ad alta precisione, risultando particolarmente adatta alla fabbricazione di stampi, alle apparecchiature medicali e al settore aerospaziale.

EDM a filo
L'EDM a filo è un metodo di lavorazione che utilizza il principio della scarica a scintilla elettrica per rimuovere il materiale mediante il movimento relativo tra l'elettrodo utensile a filo e il pezzo. Questo metodo è adatto alla lavorazione di pezzi di varie forme e dimensioni, come matrici, fori, cavità, ecc.

Rettifica e alesatura per elettroerosione
La rettifica e l'alesatura per elettroerosione sono metodi di lavorazione di precisione che utilizzano la tecnologia delle scintille elettriche, adatti alla lavorazione di pezzi ad alta precisione e dalla forma complessa.

Tecnologia di deposizione per elettroerosione (ESD)
La tecnologia di deposizione per elettroerosione è una tecnologia di modifica e riparazione della superficie dei materiali che migliora le proprietà meccaniche, la resistenza alla corrosione e l'estetica del materiale formando un rivestimento sulla superficie del substrato. Questo metodo è ampiamente utilizzato nei settori dei nuovi materiali, dell'energia elettrica, dell'aviazione, della difesa e in altri settori.

Applicazione nei motori aerospaziali
Nel settore aerospaziale, la tecnologia dell'elettroerosione viene utilizzata per fabbricare dischi integrali di turbina e altri componenti dalle forme complesse. Poiché la lavorazione per elettroerosione può realizzare il controllo del movimento in interpolazione multiasse, è in grado di risolvere il problema delle interferenze tra l'elettrodo e la pala durante la lavorazione di pale a piccoli canali, risultando quindi un metodo molto affidabile per la fabbricazione di dischi integrali di turbina.

Altre applicazioni
La tecnologia dell'elettroerosione viene utilizzata anche nei settori della rettifica per elettroerosione, della lavorazione di espansione per elettroerosione, del rafforzamento superficiale (come tempra ad alta velocità, nitrurazione, carburazione, ecc.) e della lavorazione per elettroerosione di materiali non metallici.

La tecnologia dell'elettroerosione occupa una posizione importante nel campo della lavorazione dei materiali metallici grazie al suo particolare principio di lavorazione e all'ampia gamma di applicazioni. Con il progresso della tecnologia, l'efficienza e la precisione della lavorazione per elettroerosione migliorano costantemente e si prevede che in futuro svolgerà un ruolo ancora più importante.