COSA SIGNIFICA ELETTROEROSIONE
L'elettroerosione è una tecnologia di lavorazione che utilizza le capacità erosive delle scariche elettriche. È utilizzabile solo su buoni conduttori, essenzialmente i metalli.
Le macchine utensili realizzate per eseguire questo tipo di lavorazione vengono chiamate 'macchine per elettroerosione', o in inglese EDM (Electro Discharge Machining).
CARATTERISTICHE DEL PROCESSO DI ELETTROEROSIONE
L'elettroerosione è un processo capace di asportare materiale da qualsiasi metallo tenero o duro, con buona precisione dimensionale del pezzo finito. In tale processo di sagomatura una serie di scariche elettriche non stazionarie, separate tra loro nel tempo e nello spazio (scintille), si innescano tra elettrodo utensile ed elettrodo pezzo, che evidentemente deve essere conduttore, provocando l'erosione di quest ultimo. Per meglio comprendere il fenomeno, si pensi ad un temporale durante il quale migliaia di fulmini provocano una successione spaventosa di scariche, le quali, nella zona colpita, innalzano la temperatura a tal punto da fondere e far evaporare anche l'acciaio più resistente. Alla fine della scarica resta un profondo cratere.
Analogamente, durante il processo elettroerosivo, le scariche forniscono localmente il calore necessario alla fusione ed alla successiva evaporazione delle particelle di materiale; esse sono poi allontanate dalla zona di lavoro con azioni meccaniche e\o elettromeccaniche lasciando sul pezzo dei "crateri" più o meno profondi. Il tutto è, però, estremamente controllabile e le finiture superficiali ottenibili sono molto spinte.
Un aspetto importante è che la durezza del metallo da lavorare, ha scarsa influenza sulla velocità di asportazione, a causa dell'assenza di contatto tra utensile e pezzo. Tale condizione permette di realizzare utensili anche in metallo tenero facilmente plasmabile, come ad esempio l'ottone, permettendo la realizzazione di geometrie particolari. Il processo permette, quindi:
- di lavorare leghe e metalli duri, difficilmente lavorabili con metodi convenzionali: acciai temprati, acciai rapidi, stelliti, acciai ad elevata tenacia - di ottenere forme molto complesse con elevata precisione, a patto che l'utensile sia sformabile.
TIPOLOGIE DI LAVORAZIONE
ELETTROEROSIONE A TUFFO: il pezzo in lavorazione e l'elettrodo utensile sono immersi nel fluido dielettrico. Tra essi si innesca una serie di scariche elettriche stazionarie che provocano l'erosione del pezzo. Con l'elettroerosione a tuffo, la forma desiderata è ottenuta in negativo nel metallo, utilizzando un elettrodo tridimensionale. Mediante movimenti sovrapposti sugli assi principali x, y, c, z, si generano forme diverse, rientranze e cavità , impossibili da realizzare con altri sistemi di lavorazione.
ELETTROEROSIONE A FILO: l'elettrodo utensile è costituito da un filo, generalmente di rame purissimo, che scorre verticalmente e avanza nel pezzo da lavorare. Con l'elettroerosione a filo la forma desiderata è memorizzata "informaticamente" e inoltrata alla macchina sotto forma di codici comprensibili; la macchina provvede, poi, a tagliare autonomamente la stessa forma, guidando il filo lungo la traiettoria predefinita. Per forme complicate, incavi o superfici oblique, coniche o comunque insolite, la guida superiore e inferiore del filo esegue diversi movimenti in funzione della forma. Tale processo elettroerosivo è utilizzato per produrre dei profili precisi e complessi; il fluido dielettrico è diverso dal precedente. Nel caso di elettroerosione a tuffo, infatti, si utilizzano oli minerali di vario tipo e viscosità , in questo caso, invece, si fa uso di acqua deionizzata. Sottolineiamo che l'elettroerosione a filo si è evoluta dopo quella a tuffo, a partire dal 1960 circa: la prima macchina a filo della AGIE risale al 1969 e negli ultimi anni, il mercato ha molto premiato tale tecnologia, di cui si riporta uno schema illustrativo.