L’elettroerosione permette di eseguire complesse lavorazioni

    
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Schema del principio dell'elettroerosione, che permette le lavorazioni di materiali particolarmente duri
Schema del principio di elettroerosione

L'elettroerosione permette di eseguire lavorazioni anche su materiali particolarmente difficili da lavorare grazie a scariche elettriche ad alta frequenza di elettrodi in immersione nel liquido dielettrico.
È un'avanzata tecnologia che attraverso l'utilizzo della corrente permette di eseguire complesse lavorazioni meccaniche sfruttando la potenza di erosione della corrente stessa, asportando materiale.

 

Cenni storici dell'elettroerosione

Questa caratteristica di erosione grazie alle scariche elettriche, si rende possibile solo sui metalli, in quanto diversamente non ci sarebbe possibilità di erodere il materiale da asportare se questo non fosse sensibile alle sollecitazioni delle scariche elettriche.
Avanzati sistemi tecnologici permettono di controllare e istruire la macchina dotata di computer molto sofisticato.

In quanto le macchine per elettroerosione sfruttano appieno questa peculiarità, le lavorazioni cui risulta possibile eseguire sono possibili su materiale in grado di condurre corrente, sostanzialmente il metallo.

L'impiego di questa tecnica di lavorazione particolare, è stata pensata intorno al 1700, da parte di studiosi di fisica osservando il comportamento del fulmine, che risulta essere una forma esplicita di elettroerosione.

Approfondendo lo studio concernente il fenomeno scaturito dalle scariche elettriche e le loro conseguenti potenzialità nell'erosione dei metalli, si pensò a come realizzare una macchina che potesse eseguire un lavoro tanto utile e preciso.

Negli anni che ruotano intorno alla seconda guerra mondiale, gli scienziati sovietici Lazarenko costruirono la prima macchina per elettroerosione.

Grazie all'enorme sviluppo tecnologico che è conseguito in tutti questi anni, la capacità di lavorazione ed il perfezionamento delle macchine per elettroerosione hanno raggiunto notevoli traguardi nel campo delle lavorazioni industriali.

In particolar modo, dopo l'entrata del computer nel mondo della produzione industriale: questo ha permesso di ottenere tecnologie di lavorazione avanzate e macchine utensili di assoluta precisione.

Caratteristiche della lavorazione di elettroerosione

Attraverso l'utilizzo delle macchine che sfruttano l'elettroerosione, è possibile eseguire articolate lavorazioni su metalli particolarmente duri, anche quando hanno subìto trattamenti termici come la tempratura.

Altri vantaggi che scaturiscono da questo processo di lavorazione, sono che si possono lavorare pezzi metallici di elevato spessore e consistente volume, riuscendo ad ottenere tagli di qualsiasi forma geometrica, mantenendo una bassissima tolleranza di errore (micron), al contrario garantendo una notevole precisione di intervento, risultati impensabili da ottenere altrimenti con altri tipi di lavorazioni.

Elettroerosione a tuffo

La totale mancanza di sforzi meccanici riduce drasticamente i problemi relativi all'usura degli utensili, quali frese ad esempio, e l'elettroerosione inoltre garantisce una precisione assoluta nelle misure da eseguire nella lavorazione, garantendo precisione di esecuzioni anche millesimali.

Per procedere con l'elettroerosione a tuffo, è necessario prima creare l'elettrodo, che risulta essere una sorta di negativo della forma che si desidera eseguire sul pezzo da lavorare.

Praticamente la forma che viene data all'elettrodo è lo specchio di quello che sarà il risultato finale.
L'elettrodo può essere costruito in rame, ma anche in grafite.

Il procedimento di lavorazione si svolge sempre ovviamente con l'elettrodo in immersione in fluido dielettrico (acqua distillata, olio minerale, acqua deionizzata) ed agisce ad intervalli regolari come uno stantuffo, penetrando poco per volta nel pezzo cui deve asportare materiale e contemporaneamente creando la figura che dovrà assumere il pezzo terminata la lavorazione.

Sono disponibili diverse modalità di lavorazione impiegando l'elettroerosione a tuffo: l'elettrodo infatti risulta in grado di realizzare particolari cavità asportando il materiale, a gradino ad esempio, facendo traslare (movimento orizzontale) l'elettrodo.
Od ancora particolari tipologie di lavorazione utilizzando elettrodi rotanti per ottenere una particolare asportazione di materiale creando cavità interne al pezzo in lavorazione.

Come per l'elettroerosione a filo anche in questo caso l'elettrodo non entra in contatto con il pezzo da lavorare, dal momento che è la corrente a togliere materiale creando la forma desiderata; non esistono problemi di rottura di utensili, ed i tempi di lavorazione risultano più veloci ottenendo al tempo stesso risultati impensabili con differenti tipologie di lavorazione mediante l'impiego di utensili tradizionali.

L'elettroerosione, a filo od a tuffo che sia rappresenta una valida soluzione per creare stampi ricchi di particolari mirati dai quali si esige una specifica produzione in serie.

Elettroerosione a filo

Le macchine per elettroerosione si distinguono in differenti tipologie: elettroerosione a tuffo ed elettroerosione a filo.

In questo caso la lavorazione viene eseguita grazie ad un filo metallico avvolto su bobina, grazie ai continui impulsi elettrici scaturiti dal filo conduttore, che assume a tutti gli effetti la funzione di elettrodo, si rende possibile tagliare il pezzo di metallo da lavorare eseguendo particolari sagomature e profili.

Il filo avvolto su bobina, viene continuamente trascinato e cambiato durante la fase di lavorazione, in caso contrario non sarebbe possibile procedere perché l'usura e la dilatazione cui la corrente sottopone il filo stesso, lo farebbe spezzare di continuo interrompendo l'esecuzione del lavoro.

Il filo solitamente è costituito da rame di buona qualità, al fine di ottenere la massima conducibilità, e ricoperto di ottone per migliorarne la capacità conduttiva, ed il suo diametro non supera che pochi micron: 0,02 – 0,03 mm.
In questo tipo di lavorazione, il filo ovviamente risulta sempre passante il pezzo su cui si esegue la lavorazione.
Il filo inizia la sua esecuzione al bordo del pezzo da lavorare, oppure in un foro praticato nel pezzo stesso.

Assumendo diverse inclinazioni il filo può creare profili differenti tra la parte superiore e quella inferiore del pezzo in lavorazione.
Ogni scarica elettrica che si ripercuote sul conduttore, in questo caso il filo, va ad asportare materiale, questo incide sull'usura del conduttore e la bobina lascia correre un nuovo spezzone di filo che eseguirà un'altra erosione, e così via.

Grazie al potere erosivo creato dalle scariche elettriche sul conduttore, il filo non entra mai in contatto fisico con il pezzo in lavorazione.
Il pezzo risulta immerso in fluido dielettrico (es.acqua distillata) in apposito alloggiamento della macchina: quando la differenza è consistente tra il dielettrico (negativo) ed il conduttore (positivo), la scarica elettrica si libera nel fluido permettendo all'elettrodo di svolgere il suo compito, ovvero asportare materiale.

Attraverso il processo di elettroerosione a filo, è possibile produrre stampi, matrici che serviranno poi per stampare in serie anche prodotti di largo consumo per gli utilizzi finali più svariati.

Investire in una macchina per elettroerosione {EDM}

L'acquisto di un'attrezzatura per l'industria come la macchina per elettroerosione è un investimento notevole in termini di denaro.

L'ammortamento possibile della spesa si ottiene se si ha una buona mole di lavoro che sarà possibile eseguire risparmiando tempo, e con risultati di precisione davvero notevoli.

Le aziende specializzate nella vendita sono sovente le stesse fabbriche produttrici di attrezzature tanto sofisticate e complesse.
Forniscono tutta l'assistenza necessaria quando si procede con l'acquisto: tecnici specializzati che vengono inviati sul posto ad insegnare il corretto utilizzo della strumentazione e risolvere eventuali problemi da parte del cliente nell'utilizzare l'attrezzatura.

Questo aspetto è molto importante, l'affiancamento di personale altamente specializzato che è in grado di mostrare come ottenere il meglio da un'attrezzatura tanto costosa.
La stessa azienda poi che vende anche tutti gli accessori necessari e di adeguata qualità, esempio il filo per l'erosione.

Per quanto riguarda le discrete quantità di liquido dielettrico che si dovranno utilizzare, è possibile contattare direttamente aziende che si occupano di produrre e consegnare grandi quantità di acqua deionizzata.

L'acquisto di una macchina per elettroerosione usata è da valutare con estrema attenzione: per essere certi del suo ottimale funzionamento è necessario farla testare da un tecnico specializzato che potrà appurare la perfetta funzionalità della macchina che dovrà garantire precisione assoluta nei processi di lavorazione.

 


Felice Amadeo: autore di af1.it

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Tanti anni fa, quando c'erano ancora le lire, un bravo artista di strada, terminata la sua esibizione di giocoliere disse alla folla intorno: se il mio spettacolo vi è piaciuto, dimostratemelo, se non vi è piaciuto scrivetelo su “un deca…”

(un deca, le vecchie 10.000 lire…)

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