Moulage vs impression 3D : choisir la bonne méthode de fabrication

Depuis des siècles, le moulage a résisté à l'épreuve du temps. C'est une méthode de fabrication de pièces extrêmement efficace et fiable.

Même ainsi, une révolution industrielle avancée, l'impression 3D a mis son meilleur pied en avant, et les fonderies l'ont adoptée.

Lorsque vous voulez créer des pièces de haute qualité, vous pouvez être tiraillé entre les deux techniques de fabrication.

Cet article vous fournit les détails nécessaires pour vous aider à prendre une décision éclairée sur le moulage vs l'impression 3D.

Qu'est-ce que le moulage ?

Le moulage est un processus de production où du métal fondu est versé dans un espace de moule creux, laissé à refroidir et se solidifier pour former une pièce.

La taille et la forme de la cavité doivent correspondre à celles de la pièce ou du moulage souhaité.

Cette méthode de fabrication est idéale pour les formes complexes. Ce serait antéconomique si vous utilisiez d'autres méthodes comme la fabrication pour produire de telles pièces.

Moulage métal vs impression 3D : comment choisir ?

Comme le temps est un facteur à considérer dans tout processus industriel, la fabrication additive est idéale lorsque vous voulez produire des pièces métalliques. L'impression 3D métal est plus efficace en temps par rapport au processus de moulage métal conventionnel à bien des égards.

Alors que les processus de moulage métal nécessitent que vous conceviez vos pièces métalliques, la tête d'alimentation, le système de remplissage et créiez un moule, l'impression 3D est consciente du temps. La fabrication additive n'a besoin que d'un démarrage tandis que le reste du processus est automatisé.

Dans le moulage métal traditionnel, vous détachez le système de remplissage et la tête d'alimentation, retirez manuellement le métal liquide renversé entre les moules, et terminez avec une finition de surface.

L'impression 3D métal vous donne un contrôle total sur le processus de moulage, ce qui n'est pas le cas avec le moulage métal traditionnel. Si votre imprimante plante, vous pouvez arrêter rapidement le processus avant que tout dommage ne se produise.

Dans le cas des processus de moulage conventionnels, vous ne voyez pas ce qui se passe dans les moules.

En conséquence, le métal fondu se solidifiant de manière inappropriée crée un risque, nécessitant des pièces métalliques supplémentaires au design original.

Quels sont les coûts d'investissement ?

Les coûts d'investissement sont les dépenses que les fonderies ou les individus engagent tout au long du processus de moulage. Ces coûts incluent les coûts de matériau, de main-d'œuvre, d'installation et d'outillage.

Coût du matériau fait référence au montant d'argent que vous dépensez pour les matières premières (principalement plastiques, métaux et alliages métalliques) nécessaires pour fabriquer les pièces. Ce coût varie selon la région, les tendances de l'industrie, l'offre et la demande, et la période de l'année.

Coût de la main-d'œuvre est la dépense que vous engagez pour payer les salaires de vos ouvriers. Les ouvriers sont impliqués dans le versement dans le moule et le retrait des pièces finies du moule.

Coût d'installation est engagé dans la mise en place de la machinerie pour démarrer votre processus de moulage.

Coût d'outillage est le coût de l'usure des outils lors de l'usinage. Que vous engagiez des coûts d'outillage bas ou élevés dépendra du matériau et du processus de fabrication d'outillage.

Quand utiliser le moulage sous pression et quand utiliser l'impression 3D

L'impression 3D est la méthode de moulage idéale pour fabriquer des pièces en plastique. Ce sont des pièces caractéristiques précises qui ont besoin de services d'impression 3D. Le moulage sous pression n'est pas aussi adapté aux plastiques qu'aux métaux, sauf pour les pièces plastiques de haute qualité par injection.

Envisagez d'utiliser l'impression 3D pour fabriquer de petits lots de pièces imprimées en 3D. Ensuite, optez pour l'option de moulage sous pression si vous fabriquez de nombreuses copies d'une taille et d'un type de pièces spécifiques.

De nombreuses fonderies ont adopté les deux méthodes de moulage. Elles utilisent le moulage sous pression pour produire des pièces robustes en zinc et aluminium et d'autres opérations majeures. D'autre part, l'impression 3D fonctionne bien dans les projets nécessitant plus de compétences ou un produit final de pièce de basse qualité.

Avantages du moulage sous pression

1. Adapté à la production de masse

Les pièces de moulage sous pression peuvent être obtenues dans des formes et tolérances spécifiées car elles sont faites à partir de moules de moulage sous pression.

De plus, vous pouvez fabriquer de multiples composants sans ajouter plus d'outillage – peu ou pas d'usinage n'est requis. Avec le moulage sous pression, la production de masse est facilitée.

2. Stabilité dimensionnelle et précision

Les produits de moulage sous pression sont dimensionnellement stables et durables et en même temps maintiennent une tolérance serrée. Ces pièces sont également résistantes à la chaleur.

3. Poids et résistance

Premièrement, lorsque les pièces de moulage par injection de plastique et les pièces de moulage sous pression ont des dimensions similaires, les pièces sont plus résistantes. Deuxièmement, leurs parois minces sont plus légères que les autres méthodes de moulage. Troisièmement, ces pièces ont la résistance d'un alliage et non d'un processus d'assemblage car il n'y a pas de soudure de pièces séparées.

Avantages de la technologie d'impression 3D

Flexibilité de conception

La méthode additive permet des conceptions et impressions plus complexes car elle n'a pas de restrictions de conception.

Prototypage rapide

Les imprimantes 3D créent des pièces dans un temps très court, accélérant ainsi le processus de prototypage. Puisque chaque étape se termine plus rapidement, la modification de conception est plus efficace.

Impression à la demande (Print on Demand)

Puisque la fabrication additive vous permet d'imprimer lorsque les pièces sont nécessaires, moins d'espace est requis pour stocker l'inventaire. De plus, les fichiers de conception 3D sont stockés virtuellement et peuvent être localisés et imprimés quand requis.

Pièces légères et résistantes

Le matériau principal pour l'impression 3D est le plastique qui est plus léger que l'équivalent métal. Vous pouvez utiliser des matériaux sur mesure pour fabriquer des pièces résistantes à la chaleur, hydrofuges et à plus haute résistance.

Gaspillage minimal

Le processus de production ne nécessite que le matériau nécessaire, contrairement aux méthodes conventionnelles où il y a plus de gaspillage car les matériaux sont coupés à partir de gros morceaux non recyclables.

L'impression 3D peut-elle remplacer le moulage ?

En raison des avantages remarquables de l'impression 3D, on peut être prompt à penser qu'elle pourrait être un remplacement idéal pour le moulage. Au contraire, la méthode additive est un ajout puissant aux méthodes traditionnelles.

Le moulage 3D fera un excellent travail avec des composants de production à haut volume, faible volume. En tant que résultat, il améliore une plus grande liberté de conception et des économies de coûts dans la production de moules et de modèles.

Même ainsi, il n'est pas adapté à la fabrication de pièces à grande échelle, et donc la nécessité d'utiliser à la fois les processus de moulage additifs et conventionnels.

Est-il moins cher de mouler ou d'imprimer en 3D ?

Pour le moulage sous pression, le coût de la matière première (matrice) le rend plus cher que le moulage 3D. Cependant, le prix d'impression par unité est beaucoup plus élevé en fabrication additive que dans le moulage sous pression. Il y a un besoin de nettoyer et remplacer des pièces occasionnellement dans les deux cas, ce qui augmente les dépenses.

Dans le cas du moulage par injection, il ne sera moins cher que la fabrication additive que si vous générez plus de 100 pièces. Sinon, la méthode sera plus chère.

Cela résulte du coût par unité relativement inchangé en impression 3D. Le prix est indirectement proportionnel au nombre de pièces produites pour le moulage par injection.

La capacité de l'impression 3D à niveler les coûts de fabrication pour différentes pièces en fait l'option la moins chère. Elle peut créer rapidement des modèles sans nécessiter de moules modifiés.

Combien coûte un plâtre imprimé en 3D ?

La nouvelle technologie de l'impression 3D fait des merveilles dans le domaine médical. Les plâtres imprimés en 3D sont plus confortables que les plâtres traditionnels, les rendant idéaux pour le traitement des os.

Bien que pas encore sur le marché, le prix des plâtres imprimés en 3D devrait varier entre 200 $ et 500 $. Le coût élevé peut être parce que l'impression personnalisée est nouvelle et bénéfique.

Pas de cause d'alarme, cependant. L'industrie additive pose ses fondations dans l'industrie de la fonderie après quoi, les coûts peuvent baisser.

Bilan

La technologie la plus jeune, l'impression 3D, a frappé le marché de la fonderie avec un boom. Ayant des avantages remarquables pour ses utilisateurs, on peut penser qu'elle remplace les méthodes de fonderie traditionnelles, ce qui n'est pas le cas.

Dans le sens réel, les fonderies doivent embrasser l'innovation et maintenir les méthodes conventionnelles pour traverser une concurrence rude. De plus, en modernisant l'impression 3D, les fonderies peuvent surmonter la limitation des méthodes conventionnelles.

Si les fabricants peuvent booster leurs flux de travail de fonderie traditionnels avec l'impression 3D, ils peuvent être plus réactifs aux demandes des clients, investir moins dans l'outillage dur, et confirmer les dépenses de conception efficacement.