L’usinage électrochimique (ECM) est un processus d’usinage des métaux impliquant l’enlèvement de matière d’une pièce par érosion électrochimique. Ce processus est réalisé en faisant passer une charge électrique à courant élevé de la pièce chargée positivement à travers une solution d’électrolyte jusqu’à «l’outil de coupe» chargé négativement. Cela provoque le délogement des molécules de la pièce dans l’électrolyte dans un profil qui imite la forme de l’outil de coupe. De cette façon, une « coupe » est réalisée dans la pièce de même forme que l’outil de coupe. Bien que limité à une utilisation sur des matériaux électriquement conducteurs, l’usinage électrochimique offre plusieurs avantages, notamment la découpe de profils internes complexes et un transfert de contrainte minimal sur la pièce.
Les utilisations potentielles de l’usinage électrochimique ont déjà fait l’objet d’intérêt et d’expérimentation dès les années 1930 et sont une réalité commerciale depuis 1959. Le principe qui sous-tend le procédé est le même que l’électrolyse pour la galvanoplastie. Dans les applications ECM, cependant, le processus est inversé ; la matière est retirée et non déposée sur la pièce. Ceci est réalisé en plaçant une cathode de forme spéciale à proximité immédiate de la pièce à usiner, mais sans la toucher. Une solution d’électrolyte sous pression est pompée entre les deux et agit comme un conducteur pour une charge de courant élevée qui passe de la pièce à la cathode.
Ce flux de courant provoque l’érosion de la pièce à un niveau moléculaire pour former une coupe qui suit la forme de la cathode. Cela signifie que la cathode devient effectivement l’outil de coupe du processus. La matière qui se déloge de la pièce est emportée avec l’électrolyte, soumettant ainsi l’outil de coupe à très peu d’usure lors de l’usinage. L’écart entre la pièce à usiner et l’outil de coupe pendant l’usinage est maintenu entre 0.003 et 0.03 pouces (0.08 mm et 0.8 mm).
Ce manque de contact physique entre l’outil de coupe et la pièce est l’un des plus grands avantages de la méthode d’usinage électrochimique car aucune contrainte ou chaleur n’est transférée à la pièce pendant l’usinage. Il est également possible d’usiner des matériaux très durs sans les coûts associés d’outils ultra durs coûteux. L’usinage électrochimique est donc un moyen approprié pour produire des pièces de précision très dures telles que des aubes de turbine. Une large gamme de profils complexes, à la fois internes et externes, peuvent également être usinés à l’aide de la procédure. Les seuls inconvénients réels des techniques ECM sont les coûts d’installation initiaux élevés et le risque de corrosion des outils et des pièces posé par la solution d’électrolyte.