Usinage CNC vs moulage par injection

Deux méthodes populaires de production de pièces sont l'usinage CNC et le moulage par injection de plastique. Les deux méthodes sont utiles pour un large éventail d'industries, de la santé à l'aéronautique, mais ce sont des moyens de production fondamentalement différents les uns des autres.

La méthode que vous devez utiliser dépend en fin de compte de la portée et des spécifications de votre projet. Certains éléments clés à prendre en compte lors du choix d'une méthode de production sont le coût, les matériaux et le délai de votre projet.

Qu'est-ce que l'usinage CNC ?

CNC signifie "Commande numérique par ordinateur". Essentiellement, l'usinage CNC est une méthode de fabrication de pièces contrôlée par ordinateur à l'aide d'un fichier de dessin assisté par ordinateur (CAO) et d'un tour rotatif. Il découpe le matériau fourni pour produire la forme souhaitée.

Elle est similaire à l'impression 3D en ce sens qu'elle est contrôlée par ordinateur. Cependant, l'impression 3D est un processus additif, ajoutant de la matière à un espace où elle n'existait pas déjà. L'usinage CNC consiste à découper un bloc de matériau déjà existant.

À quoi sert-il ?

Certaines applications typiques pour l'usinage CNC incluent :

• Enseignes commerciales
• Implants médicaux
• Navires maritimes
• Moules d'injection plastique
• Prototypage rapide
• Pièces électriques

Qu'est-ce que le moulage par injection ?

Le moulage par injection produit des pièces en faisant fondre des matières plastiques et en les injectant dans un moule, également appelé « outil ». Il fait d'abord fondre le plastique dans le baril de la machine, puis l'injecte dans un moule. Le plastique durcit et refroidit à l'intérieur du moule, se désagrège pour l'éjecter, et le cycle recommence. Les moules à injection produisent un produit par cycle de machine.

Le moulage est l'opposé de l'usinage CNC en ce sens qu'il consiste à remplir un moule vide au lieu de couper du matériau à partir d'une source déjà existante.

À quoi sert-il ?

Tout comme l'usinage CNC, le moulage par injection a des applications dans de nombreuses industries. Certaines applications incluent :

• Bouchons en plastique pour boissons
• Kits de tests médicaux
• Serrures de portes et de fenêtres
• Mangeoires en plastique pour animaux de la ferme
• Composants électroniques en plastique

Usinage CNC vs moulage par injection

Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. La méthode de production que vous choisissez doit dépendre de votre projet :quel matériau vous devez utiliser, à quel point vous vous attendez à ce que la conception change et dans quel délai vous avez besoin de vos pièces.

Les différences les plus importantes entre les deux méthodes du point de vue du consommateur sont les suivantes :

Coûts des prospects

Les coûts de plomb du moulage par injection ont tendance à être plus élevés que l'usinage CNC, car vous avez besoin d'un moule pour produire votre pièce. Le coût du moule dépend de sa complexité et de sa taille. Réfléchissez au nombre de pièces que vous devrez fabriquer. Étant donné que les moules à injection ne peuvent créer qu'une seule pièce à la fois, vous devrez peut-être investir dans plusieurs moules pour répondre à votre demande.

Une machine CNC n'a besoin que d'un fichier CAO et d'un bloc de matériau pour démarrer un projet, les coûts de plomb de l'usinage CNC en font donc une alternative plus rentable au moulage par injection.

Vitesse

Si vous avez besoin de pièces tout de suite, l'usinage CNC est votre meilleur pari. Un machiniste peut créer un dessin CAO en quelques jours et commencer à travailler une fois terminé, votre délai sera donc assez court. Une fois la production commencée, le processus est rapide :découper du matériau existant prend moins de temps que de produire une toute nouvelle pièce.

Les machines CNC peuvent également fonctionner comme une chaîne de montage, avec plusieurs machines produisant chaque pièce. Cette fonction peut augmenter considérablement la vitesse de production, c'est pourquoi la CNC est un excellent choix pour les applications telles que les petites séries de pièces ou la production rapide de prototypes.

Le moulage par injection est une méthode de production rapide, mais le long délai signifie que vous devrez attendre pour commencer. La production d'un moule peut prendre des semaines, voire des mois, selon les spécifications de conception. Pour cette raison, le moulage par injection est préférable pour les longues lignes de produits finalisés.

Volume

Le moulage par injection est capable de traiter d'énormes volumes de produits à grande vitesse pour de faibles coûts. La partie la plus chère du moulage par injection est généralement la fabrication du moule lui-même, mais le prix diminue fortement une fois que vous commencez à produire de grandes quantités. L'usinage CNC peut également produire un volume élevé, mais il est souvent plus rentable de fabriquer de plus petits lots en utilisant cette méthode.

En général, le moulage par injection est plus logique pour les séries de produits par milliers et dizaines de milliers. L'usinage CNC est plus abordable pour les petites quantités de pièces.

Matériaux

Les machines CNC peuvent traiter divers matériaux, des alliages métalliques ou du bois aux plastiques haute performance et même à la cire. Le moulage par injection est principalement limité aux plastiques et aux résines.

Les machines CNC sont généralement mieux à même de produire en utilisant des matériaux plus rigides, comme les métaux et les plastiques durs, en raison de la haute tolérance à la chaleur de la machine. Alors que les machines CNC peuvent couper dans un matériau plus souple, le risque de déformation peut être plus élevé selon la méthode d'usinage utilisée. Pour cette raison, choisissez le moulage par injection pour les pièces en plastique et les matériaux souples et flexibles comme le caoutchouc.

Précision et tolérance

La tolérance est la mesure de l'écart d'une pièce par rapport aux mesures standard. Il existe plusieurs façons d'exprimer la tolérance, mais généralement, les machinistes utilisent le symbole "+/-" suivi du nombre approprié. Par exemple, si la tolérance d'une machine est de +/-0,001 pouce, cela signifie que chaque coupe du produit fini peut être supérieure ou inférieure de 0,001 pouce à la valeur donnée dans n'importe quelle direction.

Il n'y a pas de véritable norme pour l'usinage CNC ou le moulage par injection, car cela peut varier en fonction du projet. Les fabricants demandent généralement aux clients de fournir une tolérance acceptable avant de commencer la production. Si le client ne donne pas de chiffre, le fabricant peut utiliser une norme interne.

L'usinage CNC permet une tolérance plus serrée que le moulage par injection, ce qui signifie que les mesures seront plus précises. Une tolérance serrée est possible avec le moulage par injection, mais c'est plus difficile à atteindre.

De plus, le moulage par injection est plus sujet aux imperfections que l'usinage CNC en raison de la structure du moule. Les moules sont constitués de deux pièces distinctes qui se referment pendant la production, ce qui peut provoquer des imperfections de surface dans certains matériaux. L'injecteur peut également ajouter des bulles d'air à la pièce, ce qui peut entraîner d'autres défauts dans le produit. Les pièces usinées CNC peuvent également présenter des imperfections, mais vous êtes plus susceptible d'obtenir une finition de surface propre en utilisant cette méthode.

Flexibilité

L'usinage CNC offre une plus grande flexibilité pour les modifications de conception que le moulage par injection. Si vous devez modifier la conception de votre pièce, un machiniste doit modifier le fichier CAO pour répondre à vos nouvelles spécifications. Cet ajustement rapide est particulièrement utile lors de la création de pièces personnalisées ou de l'ajustement de prototypes.

Si vous utilisez un moule à injection, vous avez besoin d'un tout nouveau moule chaque fois que vous modifiez les spécifications de votre produit. Ce type de revers peut être coûteux et affecter votre calendrier. Même si le moulage par injection est incroyablement rapide, vous devrez peut-être rattraper votre retard après avoir attendu un nouveau moule.

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