Usinage CNC vs Impression 3D : Quelle technologie offre une performance supérieure ?

Après la mise à jour et l'itération continues de la technologie, la méthode de production des produits s'est également développée depuis l'usinage CNC traditionnel (fabrication soustractive) vers l'impression 3D (fabrication additive).

Bien sûr, l'impression 3D a de forts avantages, cela signifie-t-il que l'usinage CNC sera éliminé ? Cet article se concentrera sur l'analyse de cette question, espérant répondre à la même confusion.

Quels sont les avantages de l'usinage CNC ?

L'usinage CNC est l'usinage avec des outils d'usinage CNC. Les machines-outils à commande numérique CNC sont programmées et contrôlées par le langage d'usinage CNC, généralement le code G.

Le langage code G de l'usinage CNC indique à la machine-outil CNC quelles coordonnées de position cartésiennes l'outil d'usinage adopte et contrôle le débit d'avance et la vitesse de broche de l'outil et des fonctions telles que le changeur d'outil et le liquide de refroidissement.

L'usinage CNC a de grands avantages par rapport à l'usinage manuel ! Par exemple :

1. Les pièces produites par l'usinage CNC sont très précises et reproductibles ;
2. L'usinage CNC peut produire des pièces aux formes complexes que l'usinage manuel ne peut pas faire.

La technologie d'usinage CNC est maintenant largement utilisée, et la plupart des ateliers d'usinage ont des capacités d'usinage CNC. Les méthodes d'usinage CNC les plus courantes dans les ateliers d'usinage typiques sont le tournage CNC, le fraisage CNC et la découpe par fil EDM.

Les outils de fraisage CNC sont appelés fraiseuses CNC ou centres d'usinage CNC. Un tour qui effectue le tournage CNC est appelé centre de tournage CNC. Les codes G d'usinage CNC peuvent être programmés manuellement, mais généralement, les ateliers utilisent le logiciel FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) pour lire automatiquement les fichiers CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et générer des programmes de code G pour contrôler les machines-outils CNC.

Quels sont les avantages de l'impression 3D ?

En tant que nouvelle technologie de fabrication, l'impression 3D est saluée par les médias comme le début de la troisième révolution industrielle. Alors, qu'est-ce que l'impression 3D ?

L'impression 3D appartient à un type de technologie de prototypage rapide, qui est une technologie de construction d'objets par empilement et accumulation couche par couche basée sur un fichier de modèle numérique (c'est-à-dire « stratification »). Dans le passé, elle était souvent utilisée pour fabriquer des modèles dans les domaines de la fabrication de moules, de la conception industrielle, etc., mais maintenant l'impression 3D est progressivement utilisée pour la fabrication directe de certains produits. En particulier certains produits de haute valeur (comme les hanches ou les dents, ou certaines pièces d'avion).

Avantages de la technologie d'impression 3D :

1. Économiser le matériau. Il n'y a pas besoin d'enlever les restes, ce qui améliore le taux d'utilisation du matériau et réduit le coût en abandonnant la chaîne de production ;
2. Elle peut atteindre une haute précision et une haute complexité et peut produire des pièces très complexes que les méthodes traditionnelles ne peuvent pas produire ;
3. Sans avoir besoin d'outils traditionnels, de dispositifs de fixation, de machines-outils ou de moules, les graphiques CAO 3D de n'importe quelle forme sur l'ordinateur peuvent être directement générés en produits physiques ;
4. Elle peut convertir automatiquement, rapidement, directement et avec précision la conception tridimensionnelle dans l'ordinateur en un modèle physique, et même fabriquer directement des pièces ou des moules, raccourcissant ainsi efficacement le cycle de développement du produit ;
5. L'impression 3D ne nécessite pas d'atelier de fabrication centralisé et fixe et a les caractéristiques de la production distribuée ;
6. L'impression 3D peut prendre forme en quelques heures, permettant aux concepteurs et développeurs de passer du plan au solide ;
7. Elle peut imprimer des produits assemblés, réduisant ainsi les coûts d'assemblage et remettant même en question les méthodes de production de masse.

Quelle est la différence entre l'usinage CNC et l'impression 3D ?

Si nous voulons savoir si l'usinage CNC sera remplacé par l'impression 3D, nous devons d'abord connaître la différence.

Différences de matériaux entre l'impression 3D et l'usinage CNC

Les matériaux d'impression 3D incluent principalement la résine liquide (SLA), la poudre de nylon (SLS), la poudre de métal (SLM), la poudre de gypse (impression couleur), la poudre de grès (impression couleur), le filament (FDM), la feuille (LOM), etc.

Les résines liquides, les poudres de nylon et les poudres de métal représentent la grande majorité du marché de l'impression 3D industrielle.

Les matériaux utilisés pour l'usinage CNC sont tous des plaques, c'est-à-dire des matériaux en forme de plaque. En mesurant la longueur, la largeur, la hauteur et l'usure des pièces, les plaques de taille correspondante sont découpées pour le traitement.

Il y a plus de choix de matériaux d'usinage CNC que d'impression 3D. Les tôles de quincaillerie et de plastique générales peuvent être usinées en CNC, et la densité des pièces moulées est meilleure que l'impression 3D.

Différences dans les pièces dues aux principes de formage

Comme nous l'avons mentionné précédemment, l'impression 3D est un type de fabrication additive. Son principe est de couper le modèle en N couches/N multi-points, puis de les empiler couche par couche/bit par bit dans l'ordre, comme des blocs de construction.

Par conséquent, l'impression 3D peut traiter efficacement des pièces aux structures complexes, telles que des pièces creuses, tandis que le CNC a du mal à traiter des pièces creuses.

L'usinage CNC est une fabrication soustractive. Les pièces requises sont découpées selon le chemin d'outil programmé à travers divers outils fonctionnant à grande vitesse. Par conséquent, l'usinage CNC ne peut traiter que des coins arrondis avec un certain rayon mais ne peut pas traiter directement les angles intérieurs droits, qui doivent être réalisés par des processus tels que la découpe par fil/électroérosion. L'angle extérieur droit, l'usinage CNC n'est pas un problème.

Par conséquent, les pièces avec des angles intérieurs droits peuvent être envisagées pour l'impression 3D.

Il y a aussi la surface. Si la surface de la pièce est relativement grande, il est recommandé de choisir l'impression 3D. L'usinage CNC de la surface est chronophage, et si la programmation et l'expérience de l'opérateur ne sont pas suffisantes, il est facile de laisser des lignes apparentes sur les pièces.

Certains disent que l'impression 3D utilise de la farine à gâteau pour empiler un gâteau, et le CNC est de couper un grand gâteau en petits gâteaux. C'est vraiment simple et facile à comprendre.

Différences dans le post-traitement

Il n'y a pas beaucoup d'options de post-traitement pour les pièces imprimées en 3D, généralement ponçage, injection d'huile, ébavurage, teinture, etc.

Il y a diverses options de post-traitement pour les pièces usinées en CNC, en plus du ponçage, injection d'huile, ébavurage, électrodéposition, impression sérigraphique, tampographie, oxydation métallique, gravure laser, sablage, etc.

Il y a une séquence d'audiences, et il y a des spécialités dans l'industrie artistique. L'usinage CNC et l'impression 3D ont chacun leurs propres avantages et inconvénients. Choisir la bonne technologie de traitement a un impact crucial sur votre projet de prototype.

L'impression 3D remplacera-t-elle l'usinage CNC ?

Bien que l'usinage CNC existe comme une technologie de traitement ancienne, après une optimisation continue du logiciel et du matériel, la finesse de traitement de l'usinage CNC a été grandement améliorée (surtout dans le post-traitement, une variété de méthodes de traitement de surface peuvent être utilisées). Bien que l'impression 3D ait de nombreux avantages, l'usinage CNC ne sera certainement pas remplacé par l'impression 3D.

• L'usinage CNC peut grandement réduire le nombre d'outillages, et les pièces aux formes complexes n'ont pas besoin d'outillages complexes. Si vous voulez changer la forme et la taille de la pièce, vous n'avez qu'à modifier le programme de traitement de la pièce, ce qui convient au développement et à la modification de nouveaux produits.
• La qualité d'usinage de l'usinage CNC est stable, la précision d'usinage est élevée, et la répétabilité est élevée, ce qui convient aux exigences d'usinage de l'aéronautique.
• Dans le cas de la production multi-variétés et petits lots, l'efficacité de production est élevée. L'usinage CNC peut réduire le temps de préparation de production, d'ajustement de machine-outil et d'inspection de processus, et le temps de coupe est réduit en raison de l'utilisation de la quantité de coupe optimale.
• L'usinage CNC peut traiter des profils complexes difficiles à traiter par des méthodes conventionnelles et même traiter certaines pièces d'usinage inobservables.

En tant que fournisseur de services d'usinage CNC de haute qualité en Chine, JTR reçoit chaque jour un grand nombre de commandes de clients du monde entier. Cela montre que sur le marché de la production et du traitement de produits, l'usinage CNC a toujours un fort avantage. De plus, l'expression détaillée que l'usinage CNC peut apporter au produit est inégalée par l'impression 3D.