Les avantages de la fabrication rapide par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles

En matière de production de masse, les méthodes de fabrication traditionnelles dominent encore les autres techniques de production. Cependant, la fabrication et le prototypage rapides sont devenus une partie intégrante du processus de conception et de production, aidant les entreprises à concrétiser leurs concepts de manière rapide et rentable.

La fabrication rapide est généralement centrée sur la fabrication additive (plus connue sous le nom d'impression 3D), la coulée sous vide, l'usinage CNC et l'outillage rapide, et est appréciée pour sa capacité à fabriquer rapidement une pièce physique ou un produit à partir d'un modèle CAO 3D.

Dans le passé, la fabrication rapide était principalement réservée au prototypage et aux tests, car les différentes technologies étaient incapables de produire de grands volumes de manière rentable. Mais les récentes avancées en matière de matériaux, de tolérances, de prix et de rapidité en ont fait une option de fabrication plus viable.

Chez 3ERP, nous offrons de multiples services de fabrication et de prototypage rapides qui vous aideront à fabriquer vos produits ou pièces le plus rapidement possible. Ce faisant, vous pouvez mettre votre projet sur le marché dès que possible, ce qui se traduira par une réduction des frais généraux et une augmentation des bénéfices.

Par rapport à la fabrication traditionnelle, la fabrication rapide s'est avérée être l'option la plus réalisable pour de nombreux concepteurs, ingénieurs et entreprises. De plus, l'utilisation d'un mélange des deux techniques peut offrir la voie la plus pratique pour conceptualiser vos conceptions dans la réalité.

Mais la fabrication rapide présente encore un certain nombre d'avantages par rapport à la fabrication traditionnelle (et vice versa), et les connaître vous permettra de naviguer dans le processus de développement de produits sans vous ruiner ni perdre trop de temps.

Jetons un coup d'œil aux différents avantages que la fabrication rapide offre par rapport aux techniques traditionnelles, et aussi quand vous devriez intégrer ces technologies dans votre propre flux de travail.

Avantages de la fabrication rapide :fabrication additive

Peut-être la forme la plus populaire et la plus largement reconnue de fabrication rapide, la fabrication additive (ou impression 3D) comprend un certain nombre de technologies différentes. Cependant, la base de ce processus est qu'il construit une conception CAO couche par couche. 3ERP propose une large gamme de services de fabrication additive, y compris les technologies FDM, SLA, SLS et SLM.

• Preuve de concept – Avant le récent boom des méthodes de fabrication rapide, de nombreux concepteurs et ingénieurs devaient s'appuyer sur l'analyse numérique et les simulations virtuelles pour vérifier la viabilité de la conception des produits. Mais avec l'impression 3D, des prototypes fonctionnels peuvent être produits rapidement à faible coût et testés dans des situations réelles. De plus, ce délai d'exécution rapide permet aux concepteurs de réparer, d'optimiser et de reproduire leurs concepts à moindre coût, en s'assurant que tout est en bon état mécanique au moment de l'expédition pour la production de masse.
• Délai d'exécution rapide – Cela ne s'appelle pas fabrication et prototypage rapides sans raison… C'est parce que l'un des principaux avantages de la technologie d'impression 3D est le délai d'exécution exceptionnellement rapide qu'elle offre. Si vous souhaitez que votre conception soit prototypée le plus rapidement possible, vous aurez du mal à trouver une meilleure option que la fabrication additive. Et plus vous serez en mesure de manifester physiquement votre conception rapidement, plus vous économiserez d'argent sur les coûts de main-d'œuvre et de production à l'avenir.
• Capacité à fabriquer des pièces complexes – Les technologies de fabrication rapide comme l'impression 3D sont capables de produire des pièces complexes sans avoir besoin d'outillage ou d'autres appareils coûteux. Avec la fabrication traditionnelle, la mise en œuvre de formes ou de cavités complexes dans votre conception nécessite généralement l'ajout d'outils, ce qui peut facilement augmenter vos coûts de production. Mais la fabrication rapide peut surmonter ces complexités avec facilité, permettant aux concepteurs et aux ingénieurs de les optimiser pour la fabrication traditionnelle.
• Réduit les déchets de matériaux et les coûts – L'un des avantages les plus sous-estimés de la fabrication additive est la réduction des déchets de matériaux. Contrairement aux processus de fabrication soustractifs comme l'usinage CNC, la technologie d'impression 3D utilise uniquement la quantité de matériau nécessaire à la pièce, en la construisant couche par couche. Étant donné que la fabrication rapide élimine les déchets de matériaux inutiles, elle finit également par vous faire économiser sur les coûts des matériaux.
• Personnalisation – Si vous utilisez des techniques de production de masse comme le moulage par injection, le produit ou la pièce en cours de fabrication restera inchangé. Mais parfois, une entreprise souhaite ajouter une touche de personnalisation à sa conception, et la fabrication rapide est l'option la plus viable pour une production personnalisée. Bien que l'impression 3D ne soit pas encore assez performante pour répondre aux capacités de gros volumes des méthodes plus traditionnelles, de nombreuses entreprises optent pour une fabrication rapide pour réaliser des productions en petites séries de produits ou de pièces conçus sur mesure.
• Identifier les défauts de conception – Lors de l'utilisation de méthodes de fabrication rapides pour produire des prototypes, les concepteurs et les ingénieurs sont en mesure d'identifier les défauts potentiels ou les points faibles du modèle physique avant de l'envoyer en production de masse. Étant donné que les services de fabrication additive comme ceux de 3ERP offrent des délais d'exécution rapides et des prix abordables, vous serez en mesure de vérifier vos conceptions de manière rapide et économique. De plus, être en mesure de localiser les défauts de conception avant d'envoyer votre produit ou pièce pour la production de masse vous fera économiser une somme d'argent incalculable à long terme.

Avantages de la fabrication rapide :usinage CNC

L'usinage CNC est un processus de fabrication rapide qui utilise une tête de fraisage pour découper une conception spécifique à partir d'une brique solide de matériau. Contrairement à la fabrication additive, la CNC est considérée comme une forme de fabrication soustractive, et bien que les deux puissent être classées comme des processus de fabrication rapides, chacune offre des avantages très différents.

• Répliquer les produits des milliers de fois – L'un des principaux avantages de l'usinage CNC est sa capacité à réaliser des volumes de production élevés d'une même pièce. Par conséquent, si vous avez une conception que vous devez reproduire des milliers de fois et qui nécessite également un degré élevé de répétabilité, cette technique de fabrication rapide est la mieux adaptée à vos besoins.
• Plus grande flexibilité de production – En utilisant les services d'usinage CNC offerts par 3ERP, vous aurez une flexibilité de production beaucoup plus élevée par rapport à l'utilisation de machines à l'ancienne. De plus, l'utilisation de la technologie de fabrication rapide garantira en permanence une précision et une cohérence élevées lors de la production répétée du même modèle.
• Ignorer la phase de prototypage – Si vous souhaitez ignorer le prototypage et mettre votre projet sur le marché dès que possible, le logiciel d'usinage CNC est capable de gérer les tests et les contrôles d'assurance qualité pour votre pièce ou produit. De cette façon, vous pouvez concevoir des objets complexes qui seraient difficiles et opportuns à prototyper, et les faire passer par des simulations logicielles CNC avant de les mettre en production de masse.
• Réduire les coûts de main-d'œuvre et le temps de production – Un autre avantage de l'usinage CNC est que la technologie nécessite peu de supervision humaine, ce qui signifie qu'elle peut techniquement fonctionner jusqu'à 24 heures par jour. Cela signifie que vous pouvez économiser sur les coûts de main-d'œuvre et réduire la rotation des produits.

Avantages de la fabrication rapide :coulée sous vide et outillage rapide

3ERP propose également des services de fabrication rapide via la coulée sous vide et l'outillage rapide, qui sont tous deux idéaux pour itérer rapidement les moules à un prix moins cher que le moulage par injection. La coulée sous vide consiste en un moule en deux parties qui est placé dans une chambre à vide, où il aspire ensuite le métal en fusion dans le moule et se solidifie dans un four. Avec outillage rapide , vous êtes en mesure de développer un noyau de bâtiment et un insert de cavité pour créer un produit d'utilisation finale fonctionnel.

• Délai d'exécution relativement rapide - Lorsque vous utilisez les services de fabrication rapide de 3ERP pour la coulée sous vide, nous pouvons garantir un délai d'exécution rapide d'environ deux semaines, vous aidant à mettre votre produit sur le marché, quelle que soit la complexité de la conception. Il en va de même pour l'outillage rapide, car nous sommes en mesure de produire des prototypes d'outillage en aluminium de haute qualité, des outillages en acier trempé ou des moulages par injection de plastique dans une variété de couleurs et de finitions. L'outillage rapide est un choix optimal pour la production à petite échelle et à grande échelle.
• Moules et outillage à faible coût – L'utilisation de la coulée sous vide comme outil de fabrication rapide peut conduire à des modèles et des moules peu coûteux fabriqués à partir de matériaux peu coûteux comme les mousses ou l'époxy. Le service de coulée sous vide de 3ERP crée des moules en silicone qui peuvent être utilisés jusqu'à 20 pièces, ce qui réduira également votre coût global. De même, l'utilisation d'un outillage rapide est un moyen rentable d'atteindre rapidement des volumes de production extrêmement importants. Par exemple, la fabrication rapide de 3ERP avec des moules prototypes en aluminium permet d'économiser de 15 à 25 % sur le coût de l'outillage, tout en réduisant les temps de cycle de 40 %.
• Haute répétabilité – Avec le service de coulée sous vide de 3ERP, vous pouvez utiliser votre moule pour créer jusqu'à 25 copies de votre conception, offrant une répétabilité élevée à des fins de production. Mais l'outillage rapide offre le taux de répétabilité le plus élevé, en utilisant des moules à injection pour fabriquer 100 000 à des millions de la même conception

Choisir les meilleurs processus de fabrication rapide pour vos projets

Tous les services de fabrication rapide ne sont pas identiques. Voici les types les plus courants et leurs avantages.

Fabrication assistée par ordinateur (FAO)

Le prototypage rapide est devenu un moyen peu coûteux d'augmenter la production de tout, des meubles en bois aux composants d'avions. Il est devenu si abordable que même les petites entreprises peuvent investir dans la fabrication rapide, ou fabrication assistée par ordinateur (FAO), du prototype au développement du produit final. La fabrication additive se présente sous quelques formes de base, qui consomment toutes moins de déchets que les procédés de fabrication soustractifs traditionnels. Grâce à l'utilisation d'un logiciel de modélisation spécialisé, les techniciens peuvent programmer une machine pour produire un modèle physique qui est un rendu précis du modèle visuel sur un écran d'ordinateur.

Stéréolithographie (SLA)

La stéréolithographie (SLA) est l'une des méthodes de prototypage rapide de produits les plus rapides et les plus abordables. Des pièces simples peuvent être imprimées en quelques heures. Un polymère liquide est façonné par un faisceau laser, qui trace couche par couche la conception du prototype. Chaque couche suivante adhère à celle formée avant elle, formant un objet tridimensionnel. Les modèles créés par ce processus de photopolymérisation peuvent être utilisés pour tester la forme et la fonction de la conception. Brevetée pour la première fois en 1984, la stéréolithographie est utilisée dans le prototypage général et la modélisation anatomique pour des applications médicales (des parties du corps humain peuvent être recréées à l'aide d'IRM et de tomodensitogrammes).

Modélisation des dépôts en fusion (FDM)

La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) est utilisée pour former des prototypes de pièces en cires et en polycarbonates, mais ne donne souvent pas autant de détails que le SLA. Un filament continu de matériau thermoplastique fondu est alimenté à partir d'une bobine à travers une tête d'extrudeuse d'imprimante et expulsé d'une buse sur un plateau. Contrôlée par ordinateur, la tête de la machine se déplace en deux dimensions pour former chaque couche de la pièce. Les amateurs utilisent souvent le FDM, mais les fabricants l'utilisent également pour créer des pièces résistantes à la chaleur et aux tests fonctionnels intensifs.

Frittage Laser Sélectif (SLS)

Le frittage sélectif par laser (SLS) est un processus additif comme le SLA mais fusionne plutôt les particules ensemble. Des prototypes en métal, en plastique ou en poudre de céramique peuvent être fabriqués à moindre coût. L'inconvénient est que le processus est un peu plus lent, bien qu'il soit souvent utilisé pour l'usinage CNC, l'impression et la numérisation 3D, le moulage par injection et d'autres capacités de fabrication dans les applications aérospatiales, industrielles, médicales et de défense. SLS peut également être utilisé pour développer des produits de consommation.

Fusion par faisceau d'électrons (EBM)

La fusion par faisceau d'électrons (EBM) forme des pièces métalliques en faisant fondre une poudre, couche par couche, pour former des composants solides et solides. Aucun traitement thermique supplémentaire n'est requis et les pièces ont généralement une finition de surface très souhaitable. La taille des composants est limitée car le processus EBM doit se dérouler dans le vide. D'autre part, le papier peut être utilisé comme matériau de base si vous choisissez la fabrication d'objets laminés (LOM). Les couches de papier sont formées de la même manière que les photopolymères lors de la production SLA. Les utilisateurs de LOM peuvent s'attendre à un peu moins de précision dimensionnelle, mais des prototypes peuvent être formés à peu de frais avec un matériau facile à obtenir.

Voici quelques-uns des processus de fabrication rapides que vous pouvez utiliser pour créer des prototypes et même des produits finis. Chacun a ses avantages et ses inconvénients. Avec le bon processus ou le bon service pour l'application, la conception, les tests et le processus de production peuvent être accélérés avec peu de conjectures quant à l'apparence et au fonctionnement du produit final.

La fabrication rapide dépasse les périodes d'attente typiques de l'industrie

EXTRAIT

Vous souhaitez être le premier à commercialiser vos produits ? Bien sûr que vous le faites, car vous dirigerez alors l'industrie. Découvrez comment la fabrication rapide dépasse les délais d'attente industriels typiques.

ARTICLE

La vitesse tue. La fabrication mondiale continue de progresser et si vous tardez à faire la fête, vous prendrez du retard. Découvrez comment le prototypage rapide et la fabrication à faible volume peuvent battre les délais d'attente industriels typiques. Vous serez plus rapide sur le marché et bénéficierez d'un avantage concurrentiel.

La fabrication rapide améliore le cycle de vie

Lorsque vous êtes le premier à sortir de la porte, vous avez évidemment un avantage. Vous devenez le leader de l'industrie. Les autres entreprises ne peuvent même pas offrir ce que vous avez. Vous avez un taux de réussite plus élevé. Vous augmentez vos ventes et gagnez un meilleur retour sur investissement. Nous avons de l'expérience dans les secteurs de l'optique, de l'automobile, des dispositifs médicaux et de l'aérospatiale. Peu importe la complexité de votre projet, nous avons la capacité de le mener à bien. Nous créons des options de conception flexibles pour tous vos produits. Nous comprenons que les projets peuvent avoir un délai d'exécution serré. Nous sommes agiles, vous pouvez donc répondre aux besoins de vos clients en temps réel. Lorsque vous démarrez rapidement, vous pouvez gagner des parts de marché. Cela peut prolonger le cycle de vie du produit en raison de sa popularité.

La fabrication rapide et la fabrication traditionnelle peuvent également exister en harmonie

Il est indéniable que la fabrication rapide et les autres méthodes de production traditionnelles sont très différentes, et chacune offre des avantages distincts par rapport à l'autre. Cependant, en fin de compte, la meilleure décision qu'une entreprise puisse prendre est d'utiliser les deux à leur plein potentiel. La fabrication rapide est idéale pour le prototypage, les petites séries ou les composants personnalisables. En itérant les conceptions avec une fabrication rapide, vous pouvez économiser de l'argent et du temps, ce qui créera un chemin plus rapide et plus abordable vers la production de masse.

À l'heure actuelle, la fabrication traditionnelle est toujours avantageuse lorsqu'il s'agit d'itérer la même conception à un grand volume. Cependant, avec les avancées technologiques constantes dans la fabrication additive, l'usinage CNC, la coulée sous vide et l'outillage rapide, le fossé entre la fabrication rapide et les méthodes traditionnelles se referme rapidement.

Pour le dire simplement, la fabrication rapide est actuellement idéale pour le prototypage et les productions à court terme, mais la coulée sous vide et l'outillage rapide s'avèrent être des options viables pour la production de masse de gros volumes.

Si vous souhaitez en savoir plus pour savoir si vous devez ou non utiliser la fabrication rapide plutôt que la fabrication traditionnelle, vous pouvez contacter l'équipe d'experts de 3ERP ici.