Brevet FR2038177A1 — publié le 19710108

1.- 2038177 La présente lavent ion concerne un dispositif peur 1* électroérosion, dans le'f&el l'électrode et la pièce à usiner sont déplacées l'une par rapport à l'autre en conservant un intervalle faible, à travers lequel est envoyé un électrolyte 5 liquide sous pression. L'électroérosion s'applique avantageusement partout où les procédés de travail mécanique classiques butent sur des difficultés ou ne peuvent absolument pas être utilisés. Toutefois, les vitesses de travail 10 que l'on peut obtenir sont relativement faibles, de sorte qu'il faut des temps de travail très longs pour la réalisation par exemple de rainures longues et minces et de fentes, si on compare ces temps à ceux nécessaires pour les procédés mécaniques. La présente invention a pour but 15 de créer un dispositif pour l'électroérosion, qui permet des vitesses d'avance notablement plus élevéess On veut notamment réaliser des rainures longitudinales de section faible dans la paroi intérieure ou extérieure de tubes longs et minces* De tels tubes sont très fréquemment utilisés comme enveloppe de combustible nucléaire, dans 20 les techniques nucléaires. A cet effet, la présente invention, concerne un dispositif pour électroérosion dans lequel l'électrode et la pièce à usiner sont déplacés l'un par rapport à l'autre, en maintenant un intervalle étroit, à travers lequel est envoyé un é-25 lectrolyte liquide sous pression, dispositif caractérisé en ce que la surface de travail de l'électrode forme le long de tout son développement, un angle avec la direction d'avance, cet angle étant inférieur à 90°• De cette façon, on peut augmenter 30 la vitesse d'avance par rapport à celle permise par les électrodes connues, dans le rapport de ^ , oL étant l'angle de la sur face de travail et de la direction de déplacement. Pour augmenter la précision de mesure du profil creusé, ainsi réalisé, il est avantageux que l'angle ot augmente par étapes, ou en continu, dans la 35 direction opposée au mouvement de déplacement. La présente invention repose sur le fait que la vitesse d'avance n'est pas seulement limitée par la densité de courant, maximale que l'on peut atteindre, mais dépend, également, de la zone ou des poiats de la surface de travail de l1- d f 40 électrode où le quotient P, :a?ésente un minimum, 1?. étant la T*"-' ' ' A 70 11907 a.- 203817? surface de travail et Fq étant la section de profil perpendiculairement par rapport à la direction d'avance* De cette façon, la présente invention est particulièrement adaptée pour élargir des perçages et pour 5 creuser des rainures car, dans ce cas, le ^quotient précédent peut toujours être maintenu notablement supérieur à 1, le long de toute la surface de travail* A cet effet, l'électrode peut, par exemple, être constituée par un corps de base tronconique, allant en diminuant dans la direction de déplacement, ce corps de base étant réalisé 10 en un matériau isolant par exemple en matière synthétique* la surface de ce corps de base comportant un produit cathodique en forme de couche métallique mince déposée par exemple par vaporisation* Si l'on veut creuser à l'aide de cette électrode, par exemple des rainure» intérieures dans un tube, alors on divise la couche métallique par 15 des cavités longitudinales correspondantes, dont la profondeur correspond au diamètre intérieur du tube* Les cavités longitudinales déterminent l'écart réciproque ou le profil tranversal, l'angle et la longueur des surfaces de travail de la couche métallique de l'électrode déterminent la profondeur des rainures réalisées* 20 Un mode de réalisation de 1*inven tion est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessina ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 représente schémati-quement un dispositif pour la fabrication de nervures intérieures 25 dans un tube, - la figure 2 est une section du tube selon la ligne 11—11 de la figure 1* On fixe le tube 1 à travailler» dans un dispositif de serrage 2, l'électrode 3 comporte un arbre 4 30 qui est entraîné par unie unité de poussée 5, dans la direction de la flèche A* L1 éleetrolyte liquide s'écoule à travers le tube 1 dans la direction de la flèche B et est ainsi poussé dans la fente 6 entre la paroi intérieure du tube 7 et l'électrode 3* Si on applique une tension continue entre le tube 1 constituant l'anode et l'élec-35 trode 3 constituant la cathode, alors il passe un courant électrique qui produit l'enlèvement de matière sur le tube 1, le long de la fente 6* La surface de travail 8 de l'électrode 3 fait avec la direction d'avance (flèche A) axiale du tube 1, 40 ou de l'arbre de l'électrode 4, un angle oC qui va en augmentant 70 11907 3.- 2038177 dans la direction de l'avance, mais reste toujours inférieur à 90°» L'électrode 3 est constituée dans le cas présent, d'un corps de base, en forme de tronc de cône réalisé en une matière synthétique. Sur l'enveloppe et la face frontale 5 de ce corps de base, on a rapporté une couche métallique mince qui est reliée électriquement à l'arbre 4» directement ou par un pivot de centrage intérieur 9. La couche métallique est interrompue par daa iEainures 10 travaillées dans la masse, de façon à créer des nervures qui portent la couche métallique restante, servant de surface 10 de travail. Le profil de ces nervures détermine la forme des rainures 20 creusées par l'électrode. Lorsque les nervures vont par exemple en se rétrécissant dans la direction d'avance, on obtient des rainures en queue d'aronde dont la largeur va en augmentant dans la 15 direction du rayon du tube. Pour réaliser des rainures hélicoïdales, il est également possible de composer le mouvement d'avance de l'électrode avec un mouvement de rotation. Dans ce cas, il faut réaliser dans le cône, des rainures 10, inclinées par rapport à l'axe du tube en fonction du pas choisi pour les nervures 20. 20 Pour avoir Tin bon guidage de.l'élec trode, l'arbre 4 ou des disques 11 fixés sur cet arbre ou sur l'élec trode, peuvent présenter le diamètre intérieur du perçage du tube 11. A l'aide de l'électrode selon l'in-25 vention, on peut pour un rapport d'ouverture du cône d'environ 1/30 à 1/40, arriver à des vitesses d'avance dépassant largement 100 mm/ mn. Ce rapport est limité pour une profondeur déterminée de rainure, uniquement par la perte de charge de 1'éleetrolyte et le volume de l'hydrogène qui se dégage. Pour limiter le volume d'hydrogène dégagé 30 il est, de ce fait, avantageux, de maintenir le dispositif sous près sion élevée même du côté de la sortie de l'écoulement hors de l'intervalle. En travaillant selon le même procédé, on peut évidemment réaliser également des rainures extérieures 35 sur tm tube. On peut également réaliser l'électrode en un corps de base métallique et isoler électriquement les surfaces qui ne doivent pas constituer de surfaces de travail, par exemple dans le cas d'un corps* en aluminium à oxydation électrolytique. Bien entendu, l'invention n'est 40 pas liirîtée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré 70 11907 4.- 20à8177 sentes à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 70 11907 203S177 Hi78IIICiTI0H8 1.- Dispositif pour électroérosion dans lequel l'électrode et la pièce à usimer sont déplacés l'un par rapport à l'autre, en maintenant un intervalle étroit, à travers le- 5 quel est envoyé un éleetrolyte liquide sous pression, dispositif caractérisé en ce que la surface de travail de l'électrode forme le long de tout son développement, un angle avec la direction d'avance, cet angle étant inférieur à 90°. 2.- Dispositif selon la revendica- 10 tion 1, caractérisé en ce que l'angle augmente en sens contraire de la direction d'avance. 3.- Dispositif selon l'une dea revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode présente une extrémité allant en diminuant dans la direction de déplacement, par 15 exemple en forme de tronc de cône. 4.- Dispositif selon la revendication 3 pour la réalisation de rainures et notamment de rainures intérieures dans un tube, dispositif caractérisé en ce que l'électrode est constituée par un corps de base en matière isolante par exemple 20 en matière synthétique sur la surface superficielle de laquelle on a rapporté une couche métallique mince, cette couche métallique étant interrompue par des rainures réalisées dans le corps de base, leur largeur correspondant à l'écart ©ntre lea rainures à réaliser et leur profondeur correspond au diamètre intérieur du tube.