Pourquoi les machines CNC sont cruciales pour la fabrication moderne

Avec une abondance de technologies de fabrication qui circulent de nos jours, il y a tellement de choix. Alors que tous ont leurs niches uniques et ces domaines spécifiques où ils excellent par-dessus les autres, l'usinage CNC s'avère être l'option industrielle la plus populaire parmi le peloton. Voici quelques-unes des raisons pour lesquelles l'usinage CNC est si crucial pour l'industrie manufacturière moderne.

Impact sur l'industrie

Les machines à commande numérique, le prédécesseur de la CNC, existent depuis les années 40. Avec l'ajout de l'automatisation CNC dans les années 70, les fabricants ont pu améliorer encore les technologies existantes et repousser les limites des chaînes de production à travers le monde. Cela a permis d'intégrer la précision et la conception informatiques dans l'atelier et l'usine pour des produits de meilleure qualité à un meilleur rapport coût-efficacité.

Bientôt, la technologie était abondante dans presque toutes les industries. Alors que l'industrie américaine du CNC essayait de fournir des machines et des programmes au domaine aérospatial, des pays comme l'Allemagne et le Japon fabriquaient des conceptions qui se vendaient rapidement dans les secteurs bas de gamme. Depuis, les prix des machines ont baissé tandis que leurs capacités ont augmenté. Désormais, les usines de fabrication et les ateliers peuvent produire de grandes quantités de marchandises avec un seul opérateur sur plusieurs machines, et augmenter leur capacité à créer des conceptions plus complexes.

Le marché global de l'usinage CNC devrait atteindre 100,86 milliards USD d'ici 2025, un TCAC de 7,0 % de 2019 à 2025. Il est important de noter que les estimations antérieures de 2014 prévoyaient 5,5 % au cours de la période de prévision 2016-2022, bien inférieure à la réalité car ces années s'écoulèrent. L'augmentation du TCAC est attribuée au besoin de pièces solides complexes avec des finitions définies. L'efficacité opérationnelle accrue des producteurs de divers biens en est le principal moteur.

Avantages de l'automatisation CNC

L'un des principaux avantages que la CNC apporte par rapport à ses concurrents tels que la fabrication additive est la rapidité . Alors que les entreprises recherchent des alternatives, il n'y a vraiment pas de meilleur moyen de produire des séries de produits à grande vitesse. Inutile de dire que l'usinage permet un niveau de coupe, de fraisage ou de perçage qu'aucun être humain ne peut gérer, mais il offre également la possibilité de prototyper rapidement ou d'effectuer des ajustements rapides sur les pièces. Ces possibilités peuvent considérablement augmenter l'efficacité et la productivité de son processus de fabrication.

L'usinage CNC apporte également une production inefficace à des volumes raisonnables et efficaces par rapport à l'impression 3D ou à la production manuelle. Alors que les méthodes de production à haut volume comme le moulage par injection peuvent surpasser les machines CNC en termes de nombre de pièces, ces méthodes peuvent être coûteuses dans la production de moules et toutes les entreprises ne peuvent pas fonctionner à des volumes aussi élevés, ce qui en fait une perspective moins intéressante. Cela est d'autant plus vrai que les moules doivent être remplacés et que le moulage par injection n'offre pas la possibilité d'apporter des modifications à l'objet aussi facilement que la modification d'un modèle 3D.

D'autres méthodes n'ont souvent pas non plus le niveau de Cohérence que permet l'usinage CNC. Les machines CNC peuvent créer à plusieurs reprises un objet avec peu ou pas de différence de qualité. La répétabilité est une préoccupation majeure pour les technologies de fabrication modernes depuis un certain temps et pourtant aucune autre technologie n'est capable de reproduire le succès des machines CNC dans ce département.

Ce niveau de cohérence et d'efficacité est encore renforcé par la précision automatisée . Les machines CNC, grâce à la précision informatisée, sont capables d'atteindre des degrés de précision élevés, réalisant des coupes parfaites au fur et à mesure. Ils peuvent également être très efficaces pour réduire les déchets de chaque pièce. Cette réduction des déchets de matériaux diminue le coût global de production pour les ateliers et peut générer de nombreuses économies. De plus, grâce à l'élément d'automatisation, ils peuvent réduire les coûts de main-d'œuvre et les risques d'erreur humaine tout en travaillant 24 heures sur 24. Un autre avantage qu'ils apportent à la table est la simplicité d'utilisation, nécessitant un niveau de compétence relativement faible pour être utilisé.

Les machines CNC apportent également un bon niveau de polyvalence . Selon le type et la qualité de l'appareil CNC, les ateliers et les machinistes peuvent essentiellement obtenir plusieurs machines pour le prix d'une seule. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'acheter des appareils séparés tels que des scies et des perceuses. Il existe également des découpeuses plasma CNC, des fraiseuses CNC, des tours CNC et des machines de déchargement électroniques. Une bonne machine bien équipée peut fonctionner sur plusieurs matériaux tels que le bois, le verre, la mousse au fil chaud et plus encore.

La Intrication et Complexité de pièces est un autre attrait majeur que les machines CNC ont dans leurs manches. Ils peuvent sculpter des formes très complexes qui laissent souvent leurs concurrents dans la poussière. Pour l'instant, très peu de technologies ont la capacité de copier précisément et systématiquement un fichier numérique comme elles le font. Les machines CNC peuvent suivre n'importe quelle instruction programmée jusque dans les moindres détails. Cela permet aux fabricants de créer des produits avec des conceptions beaucoup plus précises que les appareils manuels ou les anciennes formes d'automatisation ne pouvaient atteindre.

Même en dehors de leur capacité à améliorer le processus de production, les machines CNC sont plus sûres à utiliser pour les travailleurs et nécessitent beaucoup moins de surveillance. Ils sont également idéaux pour travailler des matériaux toxiques ou à température extrêmement élevée.

Perspectives d'avenir

Les machines CNC n'ont pas encore fini d'évoluer. Il existe un certain nombre de développements futurs qui pourraient encore renforcer leurs capacités dans l'atelier. Comme le temps l'a montré, l'industrie s'est développée rapidement en termes de variété d'utilisations qu'elle trouve. Il y a à peine une décennie, les machines CNC étaient principalement utilisées par des fabricants et des usines à grande échelle dans le cadre de projets industriels de grande envergure. Maintenant que l'échelle se réduit, le grand public et les petits ateliers peuvent accéder à tous les avantages que les puissantes machines CNC ont à offrir. Cela a donné à la technologie un attrait plus large qui ne fait que croître.

La technologie est également sur le point de devenir moins chère, comme cela a été le cas ces dernières années. En dehors de cela, les appareils deviennent de plus en plus mobiles et sont de plus en plus capables d'interagir avec de nombreux autres appareils plus petits sur des tâches distinctes.

Les tendances indiquent également une connectivité croissante avec Internet, non seulement dans les machines CNC mais aussi dans d'autres technologies de fabrication. En un mot, attendez-vous à voir une plus grande connectivité entre les machines CNC qui font plus et plus vite, et dépendent moins des opérateurs humains. Et recherchez des revendeurs pour concevoir des services d'assistance innovants et offrir un niveau d'expertise aux fabricants afin que leur expérience d'achat et de vente de machines CNC soit transparente et simple.

Les machines d'impression hybrides CNC-3D font également leur chemin dans diverses applications industrielles. Bien que la croissance de ces machines ait été lente, elles pourraient être prometteuses à l'avenir, offrant une solution de fabrication simple et unique. Ils peuvent potentiellement restaurer de la matière ou créer des formes que la CNC ne pourrait pas gérer seule. La combinaison de méthodes additives et soustractives peut présenter des avantages considérables. Il pourrait trouver un créneau plus important dans le monde de la fabrication, si le prix baisse et que des leaders industriels plus importants commencent à utiliser cette nouvelle technologie passionnante.

Les chercheurs cherchent également à automatiser davantage les processus autour des machines CNC ne peuvent pas gérer par eux-mêmes. Actuellement, l'accent est mis sur la recherche de moyens d'intégrer des machines CNC avec des robots utilisés pour déplacer, emballer et finir les produits. Cela permettra de réduire davantage les déchets, de gagner du temps et de réduire les coûts de main-d'œuvre. Si de tels systèmes se concrétisent, un seul panneau de contrôle pourrait un jour suffire à diriger toute une opération de fabrication.

Comme pour l'impression 3D, l'usinage CNC voit également apparaître de nouvelles technologies potentielles qui améliorent la conception et la modélisation 3D. Il existe également des utilisations potentielles de VR et AR pour permettre à l'opérateur d'enseigner à la machine-outil la trajectoire de mouvement, en enregistrant les séquences de mouvement individuelles dans un programme d'usinage. Cela peut permettre un meilleur contrôle du processus si une trajectoire d'outil très spécifique est requise.