Usinage de prototypes CNC :tout ce que vous devez savoir

L'usinage de prototypes CNC est un excellent choix car il pourrait produire de petites quantités d'un prototype en un temps relativement court par rapport à d'autres méthodes.

Il existe différents types de prototypes qui peuvent être facilement fabriqués à partir de l'usinage de prototypes CNC. Par exemple, les prototypes d'apparence peuvent transmettre des informations visuelles sur l'apparence ou le comportement de la pièce finale. Cependant, les prototypes fonctionnels nécessitent une tolérance plus élevée et se concentrent davantage sur la structure et la stabilité du produit.

Cet article présentera l'application du prototype usiné CNC et ses avantages et inconvénients. Continuez à lire !

Applications des prototypes usinés CNC

L'usinage de prototypes CNC a des applications dans presque toutes les industries dans lesquelles l'usinage de précision fonctionne. Dans la plupart de ces industries, ils ont toujours besoin d'un prototype fonctionnel ou au moins d'une version qui peut montrer comment le produit réel fonctionne. Un prototype d'usinage CNC convient le mieux.

La plupart du temps, l'outillage usiné est souvent préférable pour ces prototypes fonctionnels nécessitant de la résistance, de la stabilité mécanique ou d'autres caractéristiques non offertes par les procédés additifs, d'où son utilisation dans ces industries.

Industrie médicale

La médecine évolue rapidement avec le besoin de nouveaux équipements. Cependant, la plupart du temps, ces entreprises médicales auront besoin de voir un prototype. Cela peut garantir que le produit peut réellement fonctionner pour la fonction prévue. Puisqu'il s'agit de la vie, il y a peu de place pour l'erreur et le prototype doit être une réplique exacte et fonctionnelle du produit fini.

Le prototype CNC est responsable de la fabrication de cet équipement. Par exemple, les orthèses, les enceintes sécurisées, les implants, les appareils d'IRM, les équipements de recherche, etc. Voici un article sur l'application de l'usinage CNC dans l'industrie médicale.

Industrie automobile

Les constructeurs automobiles proposant de nouvelles innovations, ils doivent développer des prototypes avant de les ajouter à la chaîne de fabrication. Tout comme l'industrie médicale, ils doivent tester ces prototypes pour voir s'ils fonctionneront et s'intégreront bien dans la voiture avant la production en série.

L'usinage CNC est responsable du développement de prototypes automobiles selon des spécifications précises. Le prototypage CNC fabrique également des pièces pour d'autres moyens de transport comme les navires de transport, les camions de transport et bien d'autres.

Industrie aérospatiale

Étant donné qu'une petite erreur peut entraîner une traînée dans certaines parties de l'avion ou augmenter l'usure de certaines pièces, l'industrie aérospatiale est celle qui ne permet aucune erreur. C'est pourquoi ils ont besoin de prototypes dans ce type d'industrie la plupart du temps. Cela aidera à tester la fonctionnalité de la pièce avant qu'elle ne soit utilisée dans un avion réel. Le processus d'usinage de prototypes CNC est responsable de la fabrication de nombreux composants dans cette industrie, tels que les ports de train d'atterrissage, les bagues, les collecteurs, les profils aérodynamiques, etc. Découvrez comment l'usinage CNC est utilisé dans l'industrie aérospatiale.

Industrie militaire et de défense

Le service de prototypage CNC est également très utilisé dans cette industrie. La plupart des munitions et des véhicules de guerre fabriqués nécessitant des engins assez complexes pour les faire fonctionner, le besoin de prototypes est nécessaire. Les prototypes d'usinage CNC sont des candidats parfaits pour cela. Des exemples d'appareils fabriqués pour cette industrie comprennent des pièces d'avion, des composants de transport, des composants de communication, des munitions, etc.

Avantages de l'usinage CNC pour les prototypes

Economique

L'usinage CNC est la meilleure option en termes de prix si vous n'avez besoin de réaliser que quelques prototypes. Contrairement à la méthode de moulage par injection, où vous pourriez avoir besoin de quelques mois pour préparer le moule et les tolérances, l'usinage du prototype CNC pourrait commencer immédiatement une fois le plan et les tolérances définis juste après quelques semaines.

Haute tolérance

Un autre avantage qui aide à accélérer la production de prototypes est les plages de tolérance élevées qu'ils ont tendance à avoir. Contrairement à l'impression 3D, vous pouvez rendre votre prototype aussi détaillé que le produit fini. C'est un grand avantage pour ceux qui veulent utiliser les prototypes pour des tests structurels et fonctionnels.

Du prototype à la production

Dans bien des cas, la fabrication du prototype est l'un des derniers degrés de la production. À l'exception de ceux qui souhaitent tester la fonctionnalité du produit ou utiliser le prototype pour présenter le produit à un investisseur potentiel, le prototype aide à accélérer la production car la plupart des exigences nécessaires à la production sont prêtes à ce stade.

Grande similitude avec le produit

Contrairement aux prototypes imprimés en 3D, les prototypes d'usinage CNC ont tendance à présenter de nombreuses similitudes avec le produit. Étant donné que les centres d'usinage sont parfaitement capables de produire des pièces d'utilisation finale ainsi que des prototypes, il est possible de créer des prototypes proches du produit final.

Une partie de cela est due aux matériaux. De nombreux métaux d'ingénierie sont hautement usinables, ce qui permet aux ingénieurs de fabriquer des prototypes à partir des mêmes matériaux (ou similaires) qu'ils utiliseront pour la pièce finale. Mais la qualité du processus lui-même est également un facteur :les pièces usinées sont solides et ne présentent pas de faiblesse sur certains axes comme les pièces imprimées. En revanche, le processus d'usinage lui-même peut même reproduire d'autres processus comme le formage de tôle.

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Inconvénients de l'usinage CNC pour les prototypes

Plus cher que l'impression 3D

Contrairement aux impressions 3D nécessitant moins de supervision humaine et d'alimentation électrique, l'usinage de prototypes CNC pourrait coûter cher à certaines petites startups. De plus, les pièces/matières premières sur lesquelles travaille le prototypage CNC sont assez chères, contrairement aux matériaux d'impression simples comme le PLP utilisés par l'impression 3D.

C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les ingénieurs peuvent choisir des procédés de prototypage alternatifs, même s'ils ont l'intention d'utiliser l'usinage pour leurs pièces finales. Le développement peut épuiser les ressources, et il est compréhensible que les entreprises aient besoin de réduire toutes les dépenses au cours de la phase (précoce) de prototypage.

Non respectueux de l'environnement

Le fait qu'il s'agisse d'un processus soustractif en fait un générateur de déchets. La plupart du temps, un grand pourcentage de la pièce est retiré pour former le produit. La plupart de ces pièces retirées deviennent des métaux ou des plastiques ébréchés qui ne peuvent être utilisés à d'autres fins. Ils doivent donc être éliminés.

L'utilisation de processus d'usinage de prototypes CNC peut entraîner des coûts de matériaux plus élevés en raison de l'utilisation et du gaspillage accrus de matériaux. Cependant, les copeaux peuvent souvent être recyclés, de sorte que l'impact environnemental du processus n'a pas besoin d'être sévère. (La vente de déchets recyclables peut également aider à récupérer certains coûts de matériaux.)

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Conclusion

L'usinage de prototypes CNC est l'un des meilleurs moyens de réaliser vos prototypes en raison de sa méthode relativement plus rapide et de ses temps de cycle plus rapides. En outre, il présente certaines similitudes avec le produit final par rapport à des méthodes telles que l'impression 3D. Contactez-nous chez RapidDirect pour savoir si le prototype usiné CNC est le meilleur processus pour votre projet.

FAQ

L'usinage de prototypes CNC est-il la meilleure option pour le prototypage ?

Le choix de l'outillage usiné pour votre travail dépend en grande partie de quelques facteurs tels que le matériau pour le travail, la solidité structurelle que vous souhaitez que le prototype soit, et quelques autres. Si vous souhaitez toutefois un prototype assez robuste, l'usinage de prototypes CNC est l'une des meilleures options.

Qu'est-ce qui est le moins cher :des prototypes usinés CNC ou des prototypes de moulage par injection ?

Étant donné que les prototypes ne sont généralement pas nécessaires en grande quantité, les prototypes de machines CNC sont l'option la moins chère car vous devez dépenser beaucoup pour fabriquer le moule.