Usinage par micro-électroérosion : études et analyses physico-chimiques des paramètres expérimentaux et apport de l’électrochimie sur l’état de surface - Thèses de l'INSA Lyon Access content directly
Theses Year : 2022

Micro-electrical discharge machining : study and analysis of the experimental parameters

Usinage par micro-électroérosion : études et analyses physico-chimiques des paramètres expérimentaux et apport de l’électrochimie sur l’état de surface

Asmae Tafraouti
  • Function : Author
  • PersonId : 1238235
  • IdRef : 268530521

Abstract

The main objective of this thesis is to study the physico-chemical parameters of microelectrical discharge machining (μEDM). This process consists in machining conductive or semiconductive workpieces without mechanical contact. Its principle is based on the creation of electrical discharges between two electrodes (the micro-tool and the workpiece) immersed in a dielectric (deionized water, for example). This process allows the machining of complex structures, but it requires a thorough study to reach a resolution up to 5μm. This thesis is divided into two parts : fabrication of cylindrical tungsten micro-tools and machining of steel workpiece by micro-electrical discharge machining. In the first part, we present the work done to understand the effect of some electrochemical etching parameters on the process efficiency and to fabricate cylindrical tungsten micro-tools with diameters up to 20μm ± 2μm and aspect ratio greater than 100. In the second part, we illustrate the results of the study of the experimental parameters of μEDM machining on the performance of the process. The micro-tools used during the machining are either purchased [?] or fabricated by electrochemical etching. Then, based on these results and by choosing the optimal parameters allowing to obtain a satisfactory machining, we proceeded to the holes drilling in order to know the limits of the process and to propose solutions to the encountered challenges.
L’objectif principal de cette thèse est d’étudier les paramètres physico-chimique de l’usinage par micro-électroérosion (μEDM). Ce procédé consiste à usiner des pièces conductrices ou semi-conductrices sans contact mécanique. Son principe se base sur la création des décharges électriques entre deux électrodes (le micro-outil et la pièce) immergées dans un diélectrique (eau-déionisée par exemple). Ce procédé permet d’usiner des structures complexes, mais il nécessite une étude approfondie pour pouvoir atteindre une résolution allant jusqu’à 5μm. Cette thèse est divisée en deux parties : fabrication des micro-outils cylindriques en tungstène et l’usinage des pièces en acier par micro-électroérosion. Dans la première partie, nous présentons les travaux effectués permettant de comprendre l’effet de quelques paramètres de la gravure électrochimique sur l’efficacité du procédé et de fabriquer des micro-outils -en tungstène cylindriques de diamètre allant jusqu’à 20μm ± 2μm et de facteur de forme supérieur à 100. Dans la deuxième partie, nous illustrons les résultats de l’étude des paramètres expérimentaux de l’usinage par μEDM sur les performances du procédé. Les micro-outils utilisés, lors de l’usinage, sont soit acheté, soit fabriqués par gravure électrochimique. Ensuite, en nous basant sur ces résultats et en choisissant les paramètres optimaux permettant d’obtenir un usinage satisfaisant, nous avons procédé au perçage des trous afin de connaître les limites du procédé et proposer des solutions aux défis rencontrés.
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Origin Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-04033075 , version 1 (16-03-2023)

Identifiers

  • HAL Id : tel-04033075 , version 1

Cite

Asmae Tafraouti. Usinage par micro-électroérosion : études et analyses physico-chimiques des paramètres expérimentaux et apport de l’électrochimie sur l’état de surface. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Claude Bernard - Lyon I, 2022. Français. ⟨NNT : 2022LYO10230⟩. ⟨tel-04033075⟩
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