1 Generatore.

2 Dielettrico.

3 Sistema di azionamento del filo.

4 Sistema di posizionamento.

Di seguito è riportato uno schema che illustra gli elementi fondamentali della macchina: vedi figura 3.2

Analizziamo singolarmente tali componenti:

3.2.1Generatore

Il generatore di un impianto EDWC si differenzia da quello di un impianto EDM principalmente per la frequenza degli impulsi e per l'intensità  di corrente, che, nel caso di elettroerosione a filo, arriva fino a 1 MHz (nell'EDM è max 300 kHz). Questo consente di ottenere finiture superficiali molto spinte, poichè le singole scintille rimuovono un piccolissima quantità  di materiale lasciando piccolissimi crateri. L'intensità  di corrente à limitata dal ridotto diametro del filo (0,05-0,3 mm) e di solito non supera le 20 A (EDM: 0,5-400 A). Il generatore à dotato di recenti innovazioni tecnologiche quali il sistema di programmazione automatica e il sistema esperto.

II primo genera i programmi basati su pochi e fondamentali dati, richiesti dal CNC, in modo che anche un operatore non specializzato, può realizzare facilmente un pezzo tecnologicamente complesso, grazie all'interfaccia diretta e amichevole. Il sistema aperto realizza, invece, il principale obiettivo di evitare la rottura del filo a seguito dei cambiamenti delle condizioni di erosione, dovuti a spessori variabili, sezioni irregolari e materiali diversi. Esso attua un continuo controllo delle condizioni nelle quali si sta realizzando il processo di taglio e modifica automaticamente i parametri del generatore, per ottenere il massimo rendimento di taglio in tutte le fasi di lavoro.

Quando cambia l'altezza del pezzo, il materiale, la conicità , ecc., la potenza della scintilla si auto regola per conservare la velocità  di taglio massima possibile senza rottura del filo, incrementando così il livello di automazione, anche per tagli di pezzi complessi. II generatore è completato da un sistema antielettrolisi, che elimina il rischio di corrosione elettrolitica del pezzo durante il processo di taglio. Questa operazione risulta di particolare interesse quando si lavora con materiali ad alto grado di corrosione elettrolitica, come per esempio le leghe di titanio e di alluminio.

Oggi, esistono dei generatori digitali a corrente alternata, i quali permettono velocità  di taglio fino a 300 mm²/min usando un normale filo in ottone. Il mancato impiego di fili zincati consente un'alta velocità  di taglio a basso costo. Tali generatori, inoltre, eliminano l'ossidazione anodica della superficie lavorata, prevenendo l'eccessivo riscaldamento del pezzo.

3.2.2 Dielettrico

Abbiamo già  visto che il dielettrico negli impianti EDWC è acqua demineralizzata. Tale scelta è dettata da diversi fattori:

• L'acqua, rispetto alle miscele di idrocarburi, ha conducibilità  elettrica più elevata che permette la formazione di un gap più grande. Questo si traduce, in termini pratici, in un minor rischio di cortocircuito ed in un miglior lavaggio della zona di lavoro, dovuto anche alla bassa viscosità  dell'acqua.

• Impiegando acqua come dielettrico si ha una maggiore velocità  di rimozione delle particelle di materiale eroso, poichè mancano prodotti solidi di decomposizione, propri degli oli. Questo garantisce dalla generazione di archi voltaici. Il rovescio della medaglia è una maggiore usura dell'utensile. Tuttavia, siccome il filo non è riutilizzato, tale usura non influenza significativamente il processo.

• L'acqua, avendo una grande capacità  termica, realizza un'alta velocità  di raffreddamento del gap. Questo, però, provoca un layer risolidificato fastidioso.

• L'acqua consente anche di far lavorare l'impianto in assenza di operatori poichè scongiura il rischio di incendi. È possibile, quindi, pianificare cicli di lavorazione anche di notte e nei week-end.

E' stato già  evidenziato che il pezzo non è immerso completamente nell'acqua; si preferisce portare il dielettrico nella zona di lavoro in modo diretto con un tubo flessibile. Altro metodo molto efficace è quello di mandare l'acqua con un getto coassiale al filo in modo da facilitare il flusso nel gap.

Utilizzare l'acqua demineralizzata, però, ha costi elevati dovuti alla demineralizzazione; per questo si preferisce riutilizzare quello del ciclo precedente dopo averla opportunamente filtrata e corretto la sua resistività . Additivi specifici sono aggiunti per evitare la formazione di ruggine sulle superfici bagnate.

3.2.3 Sistemi di azionamento del filo

Il compito di questo sistema è di liberare filo nuovo in tensione costante attraverso la zona di lavoro. Il bisogno di mantenere il filo in tensione scaturisce dalla necessità  di evitare rotture dello stesso, striature durante la lavorazione, vibrazioni pericolose. Vedi figura 3.3.

Nella figura è possibile vedere i vari passaggi che compie il filo. Dopo aver lasciato il rullo di alimentazione, attraversa le pulegge tenditrici, ed è, poi, guidato nella zona di taglio da una serie di guide di zaffiro o di diamante. Prima di essere raccolto sul tamburo attraversa, nuovamente, una serie di pulegge che lo mantengono in tensione.

Molti sistemi utilizzano una pesante lastra di granito per garantire una maggiore stabilità . Recentemente è stata introdotta l'infilatura automatica che è un sistema che ripristina il filo dopo una eventuale rottura. Il procedimento di infilaggio automatico è caratterizzato da procedure che lo rendono estremamente affidabile. Il filo è riscaldato, stirato e reciso per trazione, senza l'utilizzo di coltelli metallici, annullando, così, interventi di continua manutenzione e affilatura.

Nella fase d'infilaggio, il filo è guidato da un getto d'acqua ad alta pressione, che ne permette il riposizionamento senza ripetere il percorso dal punto di partenza. Un apposito schermo mostra dove è avvenuta la rottura del filo, fornendo all'operatore informazioni per la manutenzione. Vedi figura 3.4.

I materiali di costruzione del filo dipendono dal diametro dello stesso. Fili rossi 0,15-0,30 mm) sono di rame o di ottone; fili più sottili (0,03-0,15 m) sono di acciaio al molibdeno. usando il filo attraversa il pezzo la scarica avviene maggiormente nella arte anteriore (direzione di avanzamento), dopo un passaggio, quindi, on è più utilizzabile a causa della dissimmetrica usura, e deve essere sostituito. Esso è disponibile in bobine di circa 3,5 kg ed il suo consumo si aggira intorno ai 30 gr/h.

3.2.4 Sistema di posizionamento

Si tratta di una tavola che può muoversi lungo 2 assi comandata da un CNC. In qualche caso è presente un ulteriore sistema di posizionamento del filo multiasse. Il sistema CNC ha il compito principale di operare un controllo adattativo tale da mantenere sempre costante il gap. La velocità  lineare di taglio è dell'ordine dei 100 mm/h su spessori di 25 mm di acciaio.