Electo-érosion à fil home-made

  • Auteur de la discussion nopxor
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N

nopxor

Compagnon
Bonjour,

En me documentant sur cette technique sur le net, j'ai découvert qu'il y avait quelques amateurs qui s'étaient lancés.
Les résultats sont encourageants et la construction d'une telle machine doit être un projet passionnant.

Quelques liens:

Pas mal de vidéos sur youtube si vous tapez "wire EDM" (Electrical Discharge Machining)
par exemple:

2 projets open-source avec dossiers et plans très complets:
http://heywhatsthebigidea.net/projects/electro-discharge-machining/

un groupe yahoo EDM wire Home Builders:
https://groups.yahoo.com/neo/groups/plasmaboog/info

un descriptif détaillé (un peu long...) du synoptique du fonctionnement de contôle par un Arduino:

DucranLapoigne a été le précurseur de la technique (par enfoncement) sur le forum.
D'autres ont-ils déja expérimentés ?
 
S

seb89

Compagnon
Bonsoir,
Effectivement, lorsque j'ai vu le post de Ducranlapoigne, cela m'a donné l'idée d'expérimenter la technique d'électro-érosion par enfoncement. (à fil cela me semble beaucoup plus complexe.)
Technique, que je ne connaissait pas, mais par curiosité je me suis lancé en m'inspirant des liens trouvés sur le post cité.
Vue d'ensemble expérimentation.jpg

Les premiers résultats étant encourageants je continue l'expérimentation, reste à faire: un système de filtration de l'électrolyte, améliorer la partie électronique de commande et peut être mettre tout cela en boite...
Essai sur lame de scie.jpg

Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour Serge,

Merci pour les photos.
Félicitations pour tes expériences, c'est manifestement efficace !
Cela semble déja très élaboré.
Peux tu nous en dire plus sur tes choix pour la mécanique et l'électronique.
Pour la filtration, apparament on peut déioniser le bain avec des résines et aussi filtrer avec des cartouches genre filtre à huile.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour biscotte74,

Ton post m'avait échappé.
Bravo tu as déja fait un sacré boulot sur ton électronique et je te fais confiance pour la partie mécanique !
Bon courage pour la suite.
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour,
@ nopxor, heu... élaboré est un bien grand mot. Pour l’électronique je me suis inspiré d'un PDF:
fabrication d'une machine à électro érosion
Merci à Ducran Lapoigne.Il me fallait un montage simple et donc rapide à mettre en œuvre.
Quant à la partie mécanique, seule la visserie inox à été achetée, le reste provient de récupération.
L'aluminium est plus facile à usiner avec l'outillage dont je dispose (Queue d'aronde avec des lardons en laiton pour l'axe Z.)
La broche provient d'une rallonge filetée en laiton de plomberie.

@ biscotte 74, merci également pour ton post qui à éveillé ma curiosité, et donc je vais surement m'inspirer pour améliorer la partie commande de mon montage.

Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour,

Oui, merci à DucranLapoigne qui a traduit ce document.
L'électronique du contrôle du moteur par la détection de la tension d'amorçage est très astucieuse.

Ta partie électronique modulaire facilite l'expérimentation et il sera toujours temps au final de faire une mise en boite.
Quelle est ta tension d'alimentation ?

Ta partie mécanique est soignée et l'ensemble a l'air très rigide.
Quelle démultiplication as-tu entre le moteur et la vis de descente ?
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour,

Effectivement l’électronique est simple et astucieuse, cependant attention le schéma proposé comporte des erreurs, brochage du CD40106 erroné, CD40106 n'appréciant pas apparemment la position manuelle de montée/descente ( envoi du 12V sur ses sorties...)
Concernant l'alimentation, j'utilise un transfo de récupération de 32 volts, ce qui donne environ 47 volts à vide une fois redressé et filtré.
Pour la partie mécanique, il s'agit d'une tige filetée de 3mm pas de 0,5 entrainée par un moteur déjà démultiplié (Récupération d'origine inconnue!). La poulie primaire comporte 15 dents, la secondaire 60.
Ce qui me fait une vitesse de rotation d'environ 20 tours/minute.
Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour,

Merci pour ces précisions.
En y regardant de plus près, les sorties du CD40106 mériteraient effectivement une diode en série de protection pour ne pas recevoir la tension de la commande manuelle.
Encore une autre question, as-tu une idée de la fréquence de décharge de ton montage en fonctionnement ?
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour,
Concernant la fréquence des étincelles, je n'ai pas de réponse à ta question.
Je pense qu'elle est directement liée à la valeur du condo et de la résistance du montage,pour moi R = 10 ohms et C = 20 µF à 100 µF selon le réglage choisi.
Lors d'un prochain essai, j'essaierai de visualiser cela, mais mon oscilloscope n'a qu'une tension d'entrée de 30 Volts maxi !!!
Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour,

Avec ces valeurs, qui semble être les valeurs habituellement adoptées, les cycles de charge-décharge doivent être de l'ordre de quelques kiloHertz.
Apparament les fréquences sont plus élevées avec les fils.
Dans la video du système à fil à base d'Arduino, le finlandais préconise 10kHz minimum pour préserver l'intégrité du fil.
son alimentation est de 100 V avec une résistance de 100 Ω et une capa de 0.47 uF.
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour,

Bien que très intéressante, l'électro-érosion à fil me semble bien trop complexe pour une réalisation, voir une utilisation amateur. De plus les tensions mises en jeu semblent plus élevées donc moins anodines.

La méthode par enfonçage est à mon avis bien plus abordable et utile.
Comme vu sur le forum elle offre la possibilité de détruire un taraud cassé dans une matière tendre, percer des trous de différentes formes dans des matériaux très durs.
Par exemple, j'ai expérimenté la possibilité de faire des vis pointeaux ou des vis de blocage (sans tête, hexagonale-creuse) dans de l'inox ou de l'acier très dur.
Vis pointeau.jpg

Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour,

Bravo, c'est impressionnant comme résultat.:smt023
Il est clair que la technique par enfoncement a toute son utilité.
C'est sûr que l'électro-érosion à fil demande plus de boulot au niveau mécanique et gestion CNC code G.
Mais au vu de ce que tu as déja accompli, nul doute que tu peux te lancer.:wink:
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour à tous,
Pour répondre plus précisément à nopxor, j'ai effectué de nouveaux essais, après avoir rajouté un système de filtration. (Pas trop efficace,mais permet tout de même de garder l'eau à peu près claire.)
L’électrode utilisée est celle de la photo précédente: Matière laiton, section hexagonale, longueur utile = 15 mm, distance entre faces 1,7 mm.
Électrolyte utilisé: eau déminéralisée.

1er essai avec une résistance de 10 ohms et condensateur de 100 µF: Fréquence moyenne des étincelles = 180 Hz, trou obtenu en environ 10 minutes: profondeur 5 mm, distance entre face 2,07mm (La clé Allen de 2 passe.)

2ème essai toujours avec la même résistance et condensateur de 22 µF: Fréquence moyenne des étincelles = 920 Hz, trou obtenu en environ 5 minutes: profondeur 3 mm, distance entre face 1,89mm (La clé Allen de 2 ne passe pas.)

A la fin des essais, mon électrode ne mesure plus que 6mm ( environ 9 mm d'usure).
Le courant moyen était de 550 mA sous environ 29 volts.

Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonjour Serge,

Merci de partager ces infos, c'est très intéressant.
L'usure de l'électrode est en fait assez significative.
 
L

lion10

Compagnon
Bonjour

J'avais déja vu sur le forum l'électro érosion à fil. Donc là si je comprends bien SEB89 l'électro érosion par enfoncement que vous utilisez s'opère non par un fil (avec une mécanique qui doit asservir ses mouvements en X et Y pour dessiner et tailler la pièce) mais par une électrode qui à la forme à creuser et donc votre mécanique n'est asservie qu'en descente sur l'axe Z.
Et vous avez réussi à faire une empreinte femelle 6 pans dans une vis . Pas mal.
En augmentant l'énergie soit par la fréquence ou la tension vous devriez augmentez les performances .
cdlt lion10
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour nopxor,

C'est moi qui te remercie de t'intéresser à mes expérimentations.
Le but des prochains essais sera justement de tester différentes matières pour les électrodes.
Je pense en particulier au cuivre (tube de plomberie...?, fil électrique...? ), au graphite (mine de crayon...?, électrode de piles salines...?).
Si tu as d'autres idées de matière courantes, elles seront les bienvenues.

Serge.
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour lion10,

Oui, l'électro-érosion que j'expérimente ne nécessite qu'un axe (ce qui rend la mécanique très simple).
Par contre il est nécessaire d'usiner l'électrode avec des cotes différentes de celles du trou à obtenir, et là pour moi, seule l’expérimentation me permettra d'obtenir la précision voulue.
Quant aux performances, les essais visent justement à les améliorer.

Serge.
 
N

nopxor

Compagnon
Bonsoir,

D'après ce que j'ai pu collecté comme infos le laiton est souvent utilisé pour l'électrode mais aussi effectivement le graphite et le cuivre.
On pourrait aussi essayer avec une électrode de TIG.

Le finlandais expérimente une nouvelle alimentation:
<<The newer version with PWM pulse control has 8 resistors in parallel, selectable with relays for maximum current and the PWM pulse controls a MOSFET that switches the power on/off at 50 kHz and with adjustable duty cycle (50 % is a good place to start fiddling).>>

Les machines industrielles semblent utiliser des alimentations similaires.
 
S

seb89

Compagnon
Bonsoir,

Pour l'instant, mes essais consistent à optimiser la partie mécanique et matériel.
Ensuite je compte m'occuper de la partie électronique, en particulier l'asservissement d'un moteur pas à pas, puis peut-être de l'alimentation de puissance et pourquoi pas une alimentation à courant pulsé.

Serge.
 
C

Charly 57

Compagnon
Voilà une réalisation pleine de promesse

Bravo
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour,
@ Charly 57: Merci

Oui, j'ai l'intention de faire également différents essais de perçage, de gravure et de petites découpes dans divers matériaux (Aluminium par exemple), afin de déterminer les limites de ce système.
Pourquoi pas, la réalisation de façades de boitier en aluminium...
Mais là peut-être que je m'emballe!!!

Serge.
 
T

tiguen

Nouveau
C'est un poil hors sujet mais pour s'équiper en enfonçage pour pas trop cher il est possible d'acheter une machine à perçage rapide edm puis de chunter la rotation du mandrin...
il ne faut pas s'attendre à réaliser des cotes à 0,02mm mais ça fonctionne
 
S

seb89

Compagnon
Bonsoir,
Ducran lapoigne, merci pour le lien.
Malheureusement les électro-érodeuses à courant pulsé me semblent un peu trop complexes à réaliser par un amateur comme moi.
Je pense que cette technologie est plutôt réservée à l'électro-érosion à fil.
As tu de bons résultats avec ta machine? (C'est ton post qui m'a donné l'idée de me lancer dans cette aventure...)
Serge.
 
D

ducran lapoigne

Compagnon
bonjour,

les résultats sont sensiblement semblables aux tiens
ma machine est basée sur le bouquin "langlois"
maintenant, il faudrait que je récupère de l' eau de pluie, ou encore
réaliser un déminéralisateur .
je te signale aussi qu' il existe un groupe "yahoo" dédié a l' électroérosion, suffit de s' inscrire
Tater du PWM , c' est un peu + complexe mais rien d' ultra compliqué,
le courant passe dans des transistors qui sont commutés a une certaine fréquence

++
Antoine
 
S

seb89

Compagnon
Bonjour,
ducran lapoigne a dit:
Tater du PWM , c' est un peu + complexe mais rien d' ultra compliqué,
le courant passe dans des transistors qui sont commutés a une certaine fréquence
Cliquez pour agrandir...
Oui, je le sais bien, mais dans ce cas comment contrôler le moteur?

Serge.
 
D

ducran lapoigne

Compagnon
on utilise deux comparateurs :
si la tension électrode = 0v: court circuit, on remonte l' électrode
si la tension électrode = maxi tension: aucun passage, on descend l' électrode
un exemple ici: http://home.earthlink.net/~a_wake/EDMController.pdf
(ce n' est pas une "PULSE" mais le principe reste le même)
3e page dans le fond a gauche tu as les comparateurs
dans l' exemple la commande montée / descente se fait avec un moteur pas a pas

Antoine
 
S

seb89

Compagnon
Bonsoir Antoine,
Merci,j'ai déjà vu ce schéma, et justement je ne crois pas que ce principe puisse être utilisé avec un courant pulsé.
Ceci dit, mes connaissances en électronique ne sont pas suffisantes pour en juger, mais je pense expérimenter plusieurs systèmes afin d'améliorer mes résultats, qui sont malgré tout assez encourageants.
Serge.
 
D

ducran lapoigne

Compagnon
seb89 a dit:
Merci,j'ai déjà vu ce schéma, et justement je ne crois pas que ce principe puisse être utilisé avec un courant pulsé.
Serge.
Cliquez pour agrandir...

si, le schéma de la "pulse edm" du bouquin reprend ce principe

Antoine
 
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