L’elettroerosione (EDM) è un metodo di lavorazione utilizzato principalmente per i metalli duri o che sarebbero impossibili da lavorare con le tecniche tradizionali. Una limitazione critica, tuttavia, è che funziona solo con materiali elettricamente conduttivi. Questo metodo è particolarmente adatto per il taglio di contorni intricati o cavità delicate che sarebbero difficili da produrre con una smerigliatrice, una fresa o altri utensili da taglio. I metalli che possono essere lavorati con EDM includono hastalloy, acciaio temprato per utensili, titanio, carburo, inconel e kovar.
Questo metodo è talvolta chiamato “lavorazione a scintilla” perché rimuove il metallo producendo una serie rapida di scariche elettriche ripetitive. Queste scariche vengono fatte passare tra un elettrodo e il pezzo di metallo in lavorazione. La piccola quantità di materiale che viene rimossa dal pezzo viene lavata via con un fluido che scorre continuamente. Gli scarichi ripetitivi creano una serie di crateri successivamente più profondi nel pezzo da lavorare fino a quando non viene prodotta la forma finale.
Esistono due metodi principali di lavorazione dell’elettroerosione: ariete e filo. La differenza principale tra i due riguarda l’elettrodo utilizzato per eseguire la lavorazione. In una tipica applicazione di elettroerosione a pistone, un elettrodo di grafite viene lavorato con strumenti tradizionali. L’elettrodo, ora di forma speciale, è collegato alla fonte di alimentazione, collegato a un pistone e inserito lentamente nel pezzo. L’intera operazione di lavorazione viene solitamente eseguita mentre è immerso in un bagno di fluido. Il fluido ha i seguenti tre scopi:
lava via il materiale, funge da refrigerante per ridurre al minimo la zona interessata dal calore, prevenendo così potenziali danni al pezzo e funge da conduttore per il passaggio della corrente tra l’elettrodo e il pezzo.
Nell’elettroerosione a filo un filo molto sottile funge da elettrodo. Tipicamente vengono utilizzati fili di ottone speciali; il filo viene alimentato lentamente attraverso il materiale e le scariche effettivamente tagliano il pezzo. Questo metodo viene solitamente eseguito in un bagno d’acqua.
Se qualcuno osservasse il processo di elettroerosione a filo al microscopio, scoprirebbe che il filo stesso non tocca effettivamente il metallo da tagliare; l’elettricità rimuove effettivamente piccole quantità di materiale e consente il movimento del filo attraverso il pezzo. Il percorso del filo è tipicamente controllato da un computer, che permette di realizzare forme estremamente complesse.
Forse il modo migliore per spiegare questo metodo è usare l’esempio di un sottile filo di metallo teso tra due mani, fatto scivolare attraverso un blocco di formaggio, tagliando qualsiasi forma desiderata. Le posizioni delle mani possono essere modificate su entrambi i lati del formaggio per definire forme complesse e curve. L’elettroerosione a filo funziona in modo simile, tranne per il fatto che può gestire alcuni dei materiali più duri utilizzati nell’industria. Nel trascinare un filo attraverso il formaggio, ovviamente, il filo sposta effettivamente il formaggio mentre taglia, ma nell’elettroerosione viene creato un sottile taglio rimuovendo minuscole particelle di metallo.
Questa forma di lavorazione viene spesso utilizzata per realizzare matrici e stampi. Recentemente è diventato un metodo standard per produrre prototipi e alcune parti di produzione, in particolare nelle applicazioni a basso volume.