L`étincelage

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Département Microtechniques Principe de EE
L’étincelage
L'électroérosion est un processus d'usinage essentiellement utilisé pour la fabrication de
moules ou matrices aux formes diverses et qui consiste à enlever de la matière par
l'action d'une énergie dissipée entre une électrode, possédant la forme inverse, et la
pièce de métal usinée. On distinguera deux phases :
 L'ébauche qui se traduit par un enlèvement rapide et important de la matière ;
 La finition où, le travail, plus lent et plus précis, conduit à l'obtention d'états de
surface appropriés.
Le Processus, exposé ci-contre, explique comment se déroulent les différentes phases du
cycle opérationnel et met en valeur l'importance de la stabilité et de la maîtrise du canal
d'ionisation qui conditionne la qualité du travail obtenu.
PHASE 1 : La tension augmente en formant un champ électrique en position de plus faible résistance
(suivant aspérités et état de surface).
PHASE 2 : Un pont de particules à charges négatives est émis depuis l'électrode négative. La tension se
stabilise et le courant reste nul. Une ionisation partielle du fluide se manifeste.
PHASE 3 : L'effet isolant du fluide s'achève. La tension diminue alors que le courant augmente. La
formation du canal de vapeur commence. Le processus de fusion se manifeste sur une très réduite
surface de la pièce usinée.

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PHASE 4 : Un canal d'ionisation s'établit : c'est une colonne cylindrique composée de fluide vaporisé et
de microsphères de fusion. La tension commence à chuter alors que le courant augmente toujours
PHASE 5 : Tension et courant commencent à se stabiliser. Une sensible augmentation de la température
et la pression entraîne la formation d'une poche de vapeur et une augmentation de la micro-fusion.
PHASE 6 : L'arc électrique et la température arrivent au maximum d'intensité. La poche de vapeur grossit
rapidement et à la fin de cette phase, le circuit électrique se retrouve ouvert.
PHASE 7 : La conséquence de la chute de courant entraîne la baisse de la température. Il se produit une
chute rapide du nombre de charges électriques. Le canal d'ionisation se détruit alors que le métal en
fusion, issu de la surface travaillée, est éjecté de manière explosive. Il se condense rapidement dans le
fluide diélectrique environnant et se solidifie sous la forme de microsphères pleines. La température
ponctuelle (de 4000 à 10000° C) peut causer le craquage des molécules du diélectrique et l'émission de
particules de carbone élémentaire. La charge a provoqué la formation d'un cratère sur la surface du métal
usiné.
PHASE 8 : La poche de vapeur implose, générant ainsi une action dynamique qui a l'effet de projeter le
matériau en fusion hors du cratère.
PHASE 9 : Les résidus générés durant le processus sont des particules de métal, du carbone et des gaz
provenant du diélectrique. Le circuit se referme pour donner naissance à un nouveau cycle.