Résoudre les 3 défis les plus courants de l'usinage CNC : Solutions expertes

Par Shant Alexanian, Key Account Manager, Fast Radius

L'usinage à commande numérique (CNC) utilise des outils programmés par ordinateur pour créer des pièces entièrement personnalisables, haute précision. Précision, exactitude, flexibilité en font le choix des industries à fort ratio de pièces critiques — où la plus petite erreur a des conséquences graves : aérospatiale, automobile, santé.

Contrairement au moulage par injection ou coulée de polyuréthane, le CNC garantit que chaque pièce est créée exactement selon spécifications, chaque pièce recevant une attention individualisée. Procédé fiable, répétable, efficace — mais pas sans inconvénients.

Le plus significatif : son coût, dont le principal moteur est le temps. Heureusement, une conception intelligente pour la fabricabilité (DFM) peut éliminer ou réduire les caractéristiques exigeant plus de temps d'usinage, minimisant le coût. Voici trois points de douleur courants et comment les résoudre ou les éviter pour un CNC plus rentable.

1. Angles vifs internes

Le cauchemar des décolleteurs. Les machines CNC utilisent généralement un outil de coupe rotatif et rond, rendant incroyablement difficile l'usinage d'un angle rentrant carré. Parfois possible, mais exige outils spéciaux ou procédés exotiques comme l'électroérosion (EDM), augmentant les coûts.

Heureusement, les angles vifs internes sont rarement nécessaires fonctionnellement. Alternatives plus faciles à usiner : angles arrondis (congés).

2. Caractéristiques de sous-coupe (undercuts)

Caractéristiques qu'on ne peut usiner avec des outils standards car certaines surfaces ne sont pas accessibles par le haut. Deux types principaux : gorges en T et queues d'aronde, difficiles car inaccessibles à une fraise standard.

Heureusement, les undercuts ne sont pas toujours problématiques. Solutions : ajouter des configurations, modifier le design pour les éliminer, utiliser des outils spécialisés, ou rapprocher la caractéristique du bord de la pièce pour faciliter l'usinage.

3. Maintien de pièce (workholding)

« Workholding » = fixation de la pièce dans la machine, comment elle est maintenée pendant l'usinage. Si une pièce est difficile à maintenir, elle prend plus de temps et coûte plus cher.

Contrairement aux autres défis CNC, le workholding se résout surtout pendant la fabrication, pas la conception. Mais certaines caractéristiques design peuvent l'optimiser et réduire le coût.

Solutions pour pièces difficiles à fixer : en phase de conception, ajouter des faces planes pour faciliter le serrage. Certaines pièces tenues par colle chaude ou ruban double face. Solution la plus efficace — et la plus chère : mors souples, pinces sur mesure pour la pièce.

Bonnes pratiques pour l'usinage CNC

La méthode infaillible pour réduire temps et coûts : concevoir pour la fabricabilité (DFM). Ingénieurs et designers peuvent incorporer des caractéristiques facilitant une fabrication plus facile et rapide :

• Regrouper les caractéristiques clés du même côté pour réduire les configurations
• Éviter les caractéristiques profondes, nécessitant souvent des outils plus chers
• Utiliser des matériaux plus tendres si possible, les matériaux durs prenant plus de temps à couper
• Rendre la pièce plus petite et simple si possible, les pièces grandes et complexes prennent plus de temps

Un partenaire comme Fast Radius aide non seulement à identifier et exploiter les opportunités d'économie pendant l'usinage CNC, mais aussi à déterminer si le CNC est la meilleure option pour un projet donné et à guider la sélection matériaux. Contrairement à d'autres partenaires, Fast Radius est agnostique technologiquement et hautement flexible, s'adaptant aux exigences uniques et au budget de chaque client. Notre équipe d'experts en design et ingénierie est prête à concrétiser votre concept.

Pour en savoir plus sur comment Fast Radius peut aider votre prochain projet d'usinage CNC, visitez notre centre d'apprentissage.