USINAGE CNC VS. IMPRESSION EN 3D

Usinage CNC vs impression 3D pour la production :expliqué et comparé

Stratasys Direct Manufacturing propose une gamme de solutions de fabrication pour vous aider à obtenir une production efficace et les pièces parfaites dont vous avez besoin. Lors de la poursuite de projets de production à faible volume, deux méthodes de fabrication peuvent s'imposer :l'impression 3D et l'usinage CNC. Les deux proposent des matériaux plastiques et métalliques, et il peut être difficile de savoir quelle solution est la mieux adaptée à votre projet. Dans ce qui suit, nous avons abordé les avantages de chacun pour vous aider à naviguer dans votre prochaine commande de production.

Définition de l'usinage CNC et de l'impression 3D

L'usinage CNC est une méthode de fabrication soustractive qui utilise des outils de coupe pour retirer de la matière d'un bloc de matière première suivant un chemin informatisé pour former la pièce. Stratasys Direct utilise des machines CNC à 3 et 5 axes qui déplacent un outil le long de trois ou cinq axes différents pour fraiser le matériau dans la géométrie spécifiée. L'usinage CNC est généralement utilisé pour la production rapide de prototypes, de modèles maîtres et de faibles volumes de pièces de production en métal et en plastique.

L'impression 3D est une méthode de fabrication additive qui associe un matériau couche par couche à partir de données de modèle 3D, généralement par le dépôt de matériau à travers une buse, un durcissement UV et/ou de l'énergie thermique. Stratasys Direct propose quatre technologies d'impression 3D pour la fabrication de production :FDM®, Laser Sintering (LS), Multi Jet Fusion (MJF) et Direct Metal Laser Melting (DMLM). L'impression 3D est utilisée pour le prototypage rapide et la fabrication de pièces de production à faible volume en métal et en plastique.

À un niveau élevé, l'usinage CNC et l'impression 3D relèvent des défis de fabrication similaires. Ci-dessous, nous plongeons dans les différences inhérentes pour vous aider à savoir quand utiliser chaque processus en fonction de l'application, des spécifications et de votre budget.

Matériaux d'usinage CNC et d'impression 3D comparés

Lors du choix d'une méthode de fabrication, vous pouvez vous concentrer sur le meilleur matériau pour votre application, qu'il s'agisse du coût ou des exigences du produit. Bien que vous puissiez généralement usiner CNC la plupart des plastiques et métaux commerciaux, les matériaux disponibles dans l'impression 3D sont liés aux technologies d'impression 3D.

Par exemple, les plastiques couramment utilisés dans le moulage par injection et l'usinage CNC ont été développés pour fonctionner avec des technologies d'impression 3D thermoplastiques telles que FDM et LS. Les métaux usinés traditionnellement, tels que l'acier inoxydable et le titane, ont été développés pour la fabrication de poudres métalliques avec fusion laser directe du métal (DMLM).

Les réalisations en matière de matériaux d'impression 3D ont explosé au cours des cinq à dix dernières années. Aujourd'hui, les procédés d'impression 3D disponibles sont considérables pour créer des pièces de production dans une large gamme de matériaux plastiques et métalliques. Les progrès de la technologie de fabrication additive associés aux progrès correspondants dans l'évolution des matériaux ont eu un impact considérable sur la façon dont l'impression 3D est perçue et utilisée par les ingénieurs, les concepteurs et les fabricants lors du développement et de la production de produits.

Pour la plupart, les deux méthodes de fabrication offrent des plastiques et des alliages commerciaux utilisés dans des applications typiques, avec un accès à des matériaux spécialisés trouvés dans des industries comme l'aérospatiale et le médical. Vos besoins en matériaux étant satisfaits par les deux options, quels autres facteurs pourraient influencer vos choix de fabrication ?

Comparaisons de conception d'usinage CNC et d'impression 3D

Taille de la pièce - Chez Stratasys Direct, le volume de construction sur nos machines CNC avec des enveloppes à coupe unique atteint jusqu'à 84 pouces x 40 pouces x 36 pouces. Le plus grand volume de construction d'impression 3D chez Stratasys Direct est sur une imprimante FDM à 36 pouces x 24 pouces Pour les deux méthodes de fabrication, nous pouvons construire des pièces plus grandes en divisant la conception en plusieurs composants et en assemblant ou en soudant les composants ensemble.

Tolérance - L'une des plus grandes forces de l'usinage CNC est sa capacité à atteindre des tolérances très serrées - souvent +/- 0,005" ou 0,001"/", selon la valeur la plus élevée. Pour les pièces bien conçues, des tolérances de +/- 0,0035 po ou +/- 0,0015 po, selon la valeur la plus élevée, sont possibles avec la technologie FDM. Si la tolérance est une priorité, l'usinage CNC est la meilleure option de fabrication. Stratasys Direct Manufacturing propose également un usinage à tolérance pour les pièces imprimées en 3D après la fabrication.

Vitesse - L'impression 3D excelle en matière de production rapide. Selon la géométrie et la taille des pièces, les travaux d'impression 3D avec des technologies telles que MJF et FDM prennent des heures. L'usinage CNC peut être une opération plus rapide si la pièce est une géométrie simple avec des passes limitées. L'usinage CNC peut nécessiter plus d'opérateur qu'une imprimante 3D; souvent, un machiniste doit repositionner manuellement le montage ou les pièces pendant la construction, ce qui allonge le temps d'usinage.

Complexité de la conception - L'impression 3D vous donne la liberté de concevoir des modèles maîtres complexes avec des trous, des formes organiques et des canaux impossibles avec l'usinage CNC. Cela ouvre également la porte à la consolidation de pièces dans laquelle plusieurs composants peuvent être combinés en une seule pièce pour réduire le nombre de moules. Les modèles usinés CNC peuvent réaliser des géométries complexes, mais plus la conception est compliquée, plus elle dépend de la fabrication manuelle et de la post-finition.

Même si les deux méthodes sont compétentes pour les pièces de production à faible volume, les processus les plus appropriés répondent à vos besoins en matériaux, à la géométrie de la pièce et au calendrier du projet.