Usinage CNC ou impression 3D :avantages et inconvénients

Alors que de nouvelles innovations dans le monde de la fabrication arrivent sur le marché, les deux méthodes dont on parle le plus sont l'impression 3D et l'usinage CNC. Ces deux procédés de fabrication peuvent fournir une variété de composants nécessaires à toutes les industries. Pourtant, leurs différences peuvent amener les clients à se demander ce qui est le mieux pour la production de leurs pièces, composants et produits finis. Voyons comment ces deux méthodes se comparent.

Usinage CNC

L'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) existe depuis plus de 50 ans. Il est considéré comme un processus de fabrication soustractif où les machines découpent le produit à partir d'un gros morceau de matériau en éliminant l'excédent. L'usinage CNC peut être utilisé pour le prototypage, les petites séries de production et les grandes séries de production. Le processus de base implique qu'un ingénieur utilise un logiciel assisté par ordinateur (CAO) pour créer un modèle 2D ou 3D. Le fichier modèle est ensuite transformé en instructions machine à l'aide d'un programme, car le programme crée des commandes qu'une machine CNC utilisera pour créer le composant réel.

Les processus d'usinage CNC utilisent plusieurs types de machines telles que les tours, les rectifieuses, les découpeuses plasma/laser, les fraiseuses et bien d'autres.

Avantages

• Gamme de taille illimitée :l'usinage CNC peut être utilisé pour produire des composants dans une gamme de tailles.
• Utilisation de divers matériaux :cette méthode peut également utiliser une large gamme de matériaux, y compris le métal, les alliages, le plastique, la cire et l'acrylique.
• Production de précision :une machine CNC peut créer des taux de précision pouvant atteindre le micromètre le plus proche, ce qui en fait un processus très précis.
• Tolérance à la chaleur :les machines CNC peuvent tolérer des seuils de chaleur élevés lors de la fabrication de composants.
• Production de masse rapide :la fabrication soustractive est plus rapide que la fabrication additive en supprimant simplement les matériaux qui ne sont pas nécessaires pour le composant. Le processus utilise également plusieurs machines pour créer le produit fini.
• Répétabilité et qualité :l'usinage CNC excelle dans la fabrication de produits de haute qualité reproductibles pour les gros volumes
• Pièces solides :l'usinage CNC est généralement la méthode préférée pour les pièces qui doivent être solides et durables, comme les composants d'avions.

Inconvénients

• Déchets :l'usinage CNC crée des déchets. Si le fabricant n'a aucun moyen de récupérer et de recycler ces déchets, cela pourrait augmenter les coûts des composants produits.
• Fichiers incompatibles :les fichiers créés par CAO pour les machines CNC ne peuvent pas être utilisés pour d'autres processus de fabrication tels que l'impression 3D.
• Coûte plus cher pour les petites quantités :les prix de l'usinage CNC diminuent lorsque plus de produits sont fabriqués. Il est idéal pour la production de masse pour les gros volumes, car les coûts peuvent s'additionner pour les petits volumes de production.

Impression 3D

Le procédé d'impression 3D n'est pas une nouvelle technologie puisqu'il a été inventé dans les années 1980. Cependant, ce n'est qu'au cours des dernières décennies que les fabricants ont fait de grands progrès pour l'utiliser dans leurs processus. Cette méthode est appelée fabrication additive. La fabrication additive consiste à ajouter un matériau sur lui-même pour créer le composant fini, la pièce ou le produit final. La technique consiste à superposer les matériaux les uns sur les autres de bas en haut.

Semblable à l'usinage CNC, l'impression 3D utilise également une machine CAO pour créer un fichier modèle. Les ingénieurs peuvent également utiliser un scanner. Ensuite, un programme prend le modèle 3D et le découpe en couches 2D tout en produisant un fichier de code G contenant les instructions de fabrication. Ce fichier G-code est ensuite envoyé à l'imprimante 3D pour créer le produit physique.

L'impression 3D crée le produit de différentes manières en fonction des types de matériaux utilisés. Le frittage sélectif au laser et la fusion sélective au laser sont principalement utilisés pour les métaux, tandis que la modélisation par dépôt de fusion et la stéréolithographie sont utilisées pour les plastiques et les polymères.

Avantages

• Complexité des composants :l'impression 3D peut créer des géométries extrêmement complexes à partir d'un seul matériau en raison de son processus de fabrication additive.
• Flexibilité :le processus d'impression 3D est très flexible lorsqu'il s'agit de passer d'une tâche de production à une autre pour de petits volumes.
• Options de personnalisation :cette méthode additive excelle dans la fabrication de pièces uniques et personnalisées pour des secteurs de niche tels que l'art, la joaillerie et le médical.
• Rentabilité pour les petites quantités :les prix unitaires de l'impression 3D restent stables pour les petites quantités.
• Idéal pour le prototypage et les petites séries :l'impression 3D peut accélérer le prototypage et les petites séries de production.
• Moins de déchets :puisqu'il s'agit d'un processus de fabrication additive, il n'utilise que la quantité exacte de matériau nécessaire pour fabriquer le produit.

Inconvénients

• Sélection de matériaux réduite :les clients ne peuvent pas utiliser l'impression 3D pour une large gamme de matériaux, car la méthode soustractive conventionnelle peut traiter
• Limites de taille :un composant ne peut être fabriqué qu'en fonction de la taille du lit de l'imprimante. Bien que l'impression 3D puisse créer des produits volumineux, chaque composant doit être fabriqué séparément, puis combiné ultérieurement.
• Des délais d'exécution plus longs pour les cycles de production plus importants :ce processus ne peut tout simplement pas suivre le rythme des cycles de production plus élevés, comme l'usinage CNC.

Utilisez Impro pour vos solutions de fabrication

Il existe de nombreux avantages et inconvénients lorsque l'on compare la fabrication CNC avec l'impression 3D. Alors que l'impression 3D offre certains avantages aux clients qui fabriquent des prototypes et un petit nombre de produits, les industries qui recherchent de la flexibilité dans les matériaux, des délais d'exécution rapides et des cycles de production de masse précis et reproductibles peuvent trouver des avantages incroyables avec les processus d'usinage CNC. Pour vous aider à choisir la meilleure façon de fabriquer vos produits, contactez un expert d'Impro.