Foratura profonda mediante micro elettro-erosione

La crescente domanda di micro componenti meccanici ha promosso lo sviluppo di numerose tecnologie di produzione, come ad esempio le lavorazioni tramite micro eletro-erosione (micro-EDM – Electro Discharge Machining). La micro-EDM è in grado di garantire le più stringenti richieste del mercato sia in termini di capacità di miniaturizzazione che di qualità dei componenti fabbricati. Con questa tecnologia è possibile realizzare diversi tipi di componenti, come ad esempio elementi su scala micrometrica caratterizzati da superfici tridimensionali complesse o micro fori profondi, ovvero ad elevato rapporto di forma (HAR - High Aspect Ratio). Una delle principali criticità nel campo delle micro lavorazioni, ed in particolare nella realizzazione di micro fori HAR, è rappresentata dalla qualificazione geometrica e dimensionale dei fori stessi. Dal momento che la superficie interna dei fori profondi è pressoché inaccessibile, in alcuni casi è indispensabile mettere a punto tecniche di indagine non distruttive in grado di fornire informazioni sulle caratteristiche dimensionali e superficiali delle pareti del foro, senza tuttavia alterarne le proprietà. Il presente articolo descrive uno studio sulla lavorazione attraverso micro-EDM di micro fori HAR (sia passanti e ciechi) con differenti rapporti di forma. La campagna sperimentale è stata eseguita utilizzando una macchina per micro-EDM Sarix SX200 dotata di uno specifico sistema per la foratura profonda con guida elettrodo in ceramica. Lo studio si è concentrato modo sulla valutazione delle prestazioni di processo e sulle caratteristiche dimensionali dei fori in funzione sia del rapporto di forma che dei parametri di processo utilizzati. Questo studio ha confermato le potenzialità della micro-EDM in foratura profonda; in particolare, sono stati ottenuti fori aventi rapporto di forma uguale a 100. Aspetto critico è risultato essere il tempo di foratura, che nelle condizioni peggiori è stato superiore alle due ore, con un significativo livello di usura degli elettrodi. Inoltre, sono state osservate alcune deviazioni dal profilo ideale del foro, come fori conici e a botte. La caratterizzazione dei fori ha visto sia l’impiego di tecniche distruttive che non distruttive.