L'impression 3D peut-elle dépasser les processus de fabrication traditionnels ?

L'impression 3D a suscité beaucoup d'enthousiasme l'année dernière, mais l'avenir de la technologie dans la fabrication industrielle n'est toujours pas clair . Avec l'avancée de la technologie, l'industrie de l'impression 3D s'est développée rapidement et peut désormais imprimer de nombreux types de matériaux différents. Pourtant, l'impression 3D n'a pas remplacé l'usinage soustractif traditionnel ou le moulage par injection. Examinons quelques-unes des raisons pour lesquelles.

1)      Qualité esthétique

L'utilisation de l'impression 3D n'est pas recommandée lorsque le produit final doit avoir une finition très lisse et parfaite. L'impression 3D est un processus additif, ce qui signifie qu'une imprimante 3D "ajoute" des couches successives de matériau sur un objet à plusieurs reprises jusqu'à ce que l'objet soit terminé. Dans le produit fini, les couches peuvent être vues comme une section transversale horizontale finement tranchée. De nombreux autres processus de fabrication, y compris le moulage par injection, l'estampage et l'usinage CNC, créent une finition plus lisse.

2) Force

Les pièces imprimées en 3D ne sont pas aussi solides que les pièces fabriquées de manière traditionnelle. Leur technique de fabrication couche par couche est à la fois leur plus grande force et leur plus grande faiblesse. Dans un processus comme le moulage par injection, la résistance est très uniforme sur toute la pièce, car la structure du matériau est relativement cohérente. En impression 3D, le produit est construit en couches - cela signifie qu'il présente des faiblesses de stratifié car les couches ne se lient pas aussi bien dans l'axe Z que dans les plans X et Y. Un autre facteur qui fait que l'impression 3D crée des produits plus faibles est que seuls quelques plastiques sont appropriés pour une utilisation dans les imprimantes. Vous n'avez tout simplement pas accès à la gamme complète de plastiques haute performance. Tous les matériaux plastiques les plus résistants, y compris le G-10/FR4 (45 000 PSI) et le FRP (30 000 PSI), ne peuvent pas être fabriqués à l'aide de l'impression 3D.

3) Précision

La plupart des fabricants industriels exigent du matériel avec des tolérances précises et un contrôle qualité strict. Bien que les imprimantes 3D soient assez précises, elles ne se comparent pas aux machines CNC. Les tolérances standard pour les pièces usinées CNC sont de +/- 0,005" ou 0,001"/", selon la valeur la plus élevée, bien que des tolérances encore plus strictes puissent être atteintes en fonction de la conception de la pièce. Les tolérances imprimées en 3D varient mais sont généralement comprises entre +/- 0,009 et 0,020". Par conséquent, l'usinage CNC est souvent un choix plus précis pour les pièces fabriquées avec des tolérances critiques.

4)      Vitesse de production

Si vous devez produire en masse un produit en grand nombre et en peu de temps, le meilleur processus de fabrication dépend de la taille et de la forme du produit final. L'un des processus de fabrication les plus rapides, l'emboutissage, peut créer jusqu'à 22 000 pièces par heure. Cependant, l'emboutissage n'est approprié que pour des pièces plates, relativement minces et de conception simple. Le moulage par injection est également assez rapide à plus de 1 440 pièces par heure et peut créer des composants beaucoup plus complexes. En revanche, l'impression 3D prend souvent des heures, voire des jours, pour terminer une pièce et n'est donc pas idéale pour la production en série de matériel industriel.

5)      Coût

La beauté de l'impression 3D en termes de coût est qu'il n'y a pas d'outillage, une dépense majeure dans les formes de fabrication plus traditionnelles. Un moule à injection peut coûter des milliers de dollars. De nombreuses imprimantes 3D sont également assez bon marché par rapport à d'autres machines. Un Makerbot®, par exemple, coûte environ 1/10 d'une nouvelle machine CNC.

Cependant, il existe certains inconvénients liés aux coûts de l'impression 3D. Lors de l'achat de matériel, il n'y a pas d'économie d'échelle, donc un article coûte X livres et mille articles coûtent 1000 dollars. Ainsi, les coûts ne diminuent pas à mesure que la production augmente, ce qui rend ce processus inefficace pour les séries. Les matériaux sont également beaucoup plus chers que d'acheter uniquement des matières premières, le moins cher étant d'environ 25 $ la livre, allant jusqu'à 250 $ pour certaines résines.

Gardez à l'esprit, cependant, que l'avenir de l'impression 3D dans la fabrication reste à voir. Certaines entreprises utilisent déjà le processus pour produire des prototypes pour les clients. Il existe même une entreprise qui utilise l'impression 3D pour créer des moules à injection.

Que pensez-vous de l'avenir de l'impression 3D ? Faites-le nous savoir dans la section commentaires ci-dessous.

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