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Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
Pierre LECHERVY : Ancien responsable des Usinages non conventionnels à la SNECMA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Larmi les procédés électriques d’usinage, l’enlèvement de matière par usinage électrochimique (UEC), appelé aussi Electro Chemical Machining (ECM), représente un cas particulier : il constitue un « procédé d’usinage moderne » sans que l’on puisse dire qu’il fasse appel à un phénomène physique nouveau ou que les techniques mises en œuvres soient entièrement nouvelles. L’ECM repose sur l’enlèvement de matière selon les lois de Faraday, connues depuis le XIX e siècle, et aurait pu théoriquement être utilisé de longue date, mais celui-ci est intervenu dans les années 40 aux États‐Unis pour usiner des matériaux employés en aéronautique ne pouvant l’être par outils coupants. En fait, on constate que l’ECM est effectué dans des conditions qui sont assez éloignées de celles dans lesquelles les lois fondamentales de l’électrolyse ont été trouvées.
L’ECM est un procédé arrivé aujourd’hui à maturité industrielle avec de nombreuses applications en aéronautique, automobile, etc. Les principaux intérêts de l’ECM sont l’usinage de matériaux conducteurs de l’électricité quels que soient leurs états de traitement, en usinage surfacique et en ébavurage de trous difficilement accessibles.
L’ECM est un moyen d’usinage très performant dont l’industrie n’utilise pas toujours le potentiel de productivité à savoir les propriétés de façonnage de matériaux difficilement usinables mais aussi celle d’avoir un outil pratiquement inusable. Ce dernier point n’est pratiquement jamais pris en considération car les coûts d’outils sont généralement répartis sur des temps de production très longs, contrairement à l’ECM où l’on doit prendre en compte ceux-ci dès la mise en production.
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Définition de la cathode
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1. Principe du procédé
1.1 Lois générales de l’électrolyse
se reporter à la rubrique Électrochimie du traité Génie des procédés.
Dans une cellule électrolytique (figure 1), diverses réactions permettent d’expliquer l’enlèvement de métal à l’anode lorsque l’on crée une différence de potentiel entre deux électrodes. Cet enlèvement se produit atome par atome suivant les lois de Faraday qui stipulent que :
-
la quantité de métal enlevée ou déposée est proportionnelle à la quantité de courant ;
-
les quantités des différents éléments métalliques enlevées ou déposées, pour une même quantité de courant, sont proportionnelles à leur valence-gramme.
Ce qui nous donne comme masse enlevée M pour un élément de masse atomique A et de valence n pendant un temps t et une intensité de courant I :
avec F (= 96 500 C) constante de Faraday et η rendement de l’électrolyse, que l’on peut étendre à un alliage en calculant :
x étant le pourcentage du composant m dans l’alliage.
La masse enlevée devient alors :
Si l’on prend pour constante de l’alliage :
l’équation précédente devient :
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Principe du procédé
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DE BARR (A.E.), OLIVER (D.A.) - Electrochemical machining. - (L’usinage électrochimique, traduction de J. Deibles, 1971, éd. Eyrolles). Éd. MacDonald (1968).
-
(2) - WILSON (J.F.) - Practice and theory of electrochemical machining. - Wiley Interscience, a division of J. Wiley and Sons. Inc. New York.
-
(3) - MARTY (C.) - Usinages par procédés non conventionnels - (réunion de textes) INSA Lyon, éd. Masson (1971).
-
(4) - WELLER (E.J.) - Nontraditional machining processes. - Published by Society of Manufacturing Engineers, 2e éd (1984).
-
(5) - SCHEPAEZ (C.) - Contribution à l’étude des phénomènes de base de l’ECM en corrélation avec des performances d’usinage. - Thèse de docteur ingénieur, Université Paris VI, oct. 1976.
-
(6) - * - Guide...
ANNEXES
(Liste non exhaustive)
Dubuis http://www.dubuis.com
Omnitechnique http://www.omnitechnique.com
Teleflex Aerospace http://www.teleflexaerospace.com
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