La lavorazione elettroerosiva è un tipo di lavorazione dei metalli, durante la quale si utilizzano scariche elettriche che portano all’erosione del materiale. Questo metodo è principalmente impiegato nella realizzazione di stampi, matrici e altre parti per fustelle e punzoni. Da questo articolo scoprirai quali vantaggi offre la lavorazione elettroerosiva e come si svolge esattamente questo processo!
Che cos’è il taglio elettroerosivo?
Il taglio elettroerosivo è una lavorazione che si basa sul contatto dell’elettrodo con la superficie del materiale, ad esempio, metallico. Tuttavia, lo strumento di lavoro della macchina utensile non ha contatto fisico con esso; avviene solo il flusso di un fluido dielettrico, nel quale viene generata una tensione elettrica. La distanza tra il materiale e l’elettrodo può arrivare fino a 0,8 mm. Nel punto di scarica della tensione si genera un’alta temperatura che provoca la fusione del materiale e la sua evaporazione, portando così all’ottenimento della forma desiderata.
La lavorazione elettroerosiva viene utilizzata ovunque le metodologie convenzionali di lavorazione dei metalli non trovano applicazione. Un enorme vantaggio di questo metodo è la possibilità di realizzare forme eccezionalmente precise e anche complesse, nonostante la durezza del materiale. Questa lavorazione si dimostra efficace nella produzione in serie e massiva, poiché consente di ottenere un’elevata ripetibilità del processo.
Curiosamente, le origini della lavorazione elettroerosiva risalgono al 1770. Lo scienziato Joseph Priestley scoprì allora l’effetto erosivo della carica elettrica sul metallo. Questo metodo è quindi utilizzato da molti anni e la sua popolarità continua a crescere.
Lavorazione WEDM o EDM?
Molto spesso si confronta la lavorazione WEDM con la lavorazione EDM. Non c’è da sorprendersi: WEDM è una variante della lavorazione EDM, ovvero della lavorazione elettroerosiva. La principale differenza tra questi due metodi riguarda il tipo di elettrodo di lavoro utilizzato. Nella tecnica WEDM si tratta di un filo che attraversa e modella il materiale in lavorazione, mentre lo spazio interelettrodico viene lavato con dielettrico sotto pressione adeguatamente alta. Questo consente di rimuovere il materiale prodotto durante la fusione o l’evaporazione del difetto.
La lavorazione WEDM, così come l’EDM, consente un taglio estremamente preciso di materiali difficili da lavorare. Vengono sottoposti a lavorazione anche materiali come titanio, acciaio per utensili, diamante policristallino o carburi sinterizzati. Il metodo WEDM si caratterizza quindi per un ampio utilizzo e differisce leggermente dalla classica lavorazione elettroerosiva.
Questi due metodi di lavorazione hanno anche una caratteristica comune. Entrambi i metodi sono efficaci nella lavorazione di progetti molto piccoli e dettagliati. Tuttavia, WEDM è vantaggioso nel caso di un numero ridotto di elementi, mentre EDM rappresenta una soluzione migliore per la produzione massiva e in serie.
I principali vantaggi della lavorazione WEDM sono l’alta tolleranza, l’assenza di taglio d’urto e la facilità nella creazione di forme complesse. Affinché il taglio elettroerosivo sia possibile, è necessario un dispositivo, ovvero una macchina utensile elettroerosiva. Si distinguono due tipi:
- elettroerosionatrice a penetrazione,
- taglierina a filo.
La differenza tra questi due dispositivi riguarda la forma dell’elettrodo. Nel primo caso ha la forma dell’oggetto forato.
Lavorazione elettroerosiva – applicazione
La lavorazione elettroerosiva è utilizzata principalmente per la lavorazione di materiali duri, che non possono essere lavorati mediante fresatura o tornitura. Questo metodo è impiegato, tra l’altro, per:
- produzione di stampi,
- produzione di utensili per la forgiatura,
- produzione di strumenti chirurgici,
- produzione di ingranaggi miniaturizzati per orologi,
- produzione di elementi ad alto grado di miniaturizzazione,
- produzione di punzoni per stampaggio e piegatura di elementi metallici,
- produzione di matrici,
- produzione di stampi per fusione e iniezione,
- produzione di punzoni,
- produzione di utensili da taglio,
- per la lavorazione di barre combustibili,
- per la lavorazione delle pale delle turbine e dei compressori in aviazione,
- taglio preciso del metallo.
Corte elettroerosiva – vantaggi e svantaggi
Il taglio elettroerosivo presenta molti vantaggi così come svantaggi. Gli aspetti positivi di questa soluzione sono:
- possibilità di lavorare piccoli elementi duri e complessi,
- assenza di contatto diretto tra l’utensile e il materiale lavorato, il che consente la lavorazione di materiali delicati e fragili senza danni,
- possibilità di ottenere superfici ben rifinite,
- possibilità di ottenere fori minuti,
- possibilità di ottenere forme complesse e non banali,
- possibilità di lavorare materiali che non possono essere trattati con metodi tradizionali.
D’altra parte, gli svantaggi di questa soluzione sono:
- basso ritmo di rimozione del materiale,
- creazione delle elettrodi che richiede tempo e costi aggiuntivi,
- elevato consumo energetico,
- alto assorbimento energetico,
- consumo regolare delle elettrodi che nel tempo richiedono riparazioni,
- difficoltà nel riprodurre angoli acuti,
- possibilità di lavorare materiali non conduttivi elettricamente solo con una specifica impostazione del processo.
La lavorazione elettroerosiva è quindi un processo complesso ma estremamente necessario che consente di ottenere forme varie anche in caso di materiali impegnativi.