Devriez-vous utiliser la CNC pour le prototypage rapide ? Apprenez 4 avantages et 2 inconvénients

J'espère que notre précédent article sur le prototypage rapide vous a éclairé sur les avantages du prototypage rapide dans le processus d'ingénierie et de conception.

Mais même après avoir décidé de franchir le pas, vous êtes toujours susceptible d'être à la croisée des chemins; soit vous choisissez l'usinage CNC ou la fabrication additive pour votre projet de prototypage rapide.

Cet article présente les avantages et les inconvénients de l'utilisation du prototypage rapide CNC pour votre projet de développement de produit. Il vous servira de guide pour vous aider à prendre la bonne décision et à garder une longueur d'avance sur vos concurrents.

Avantage #1 Les machines de prototypage rapide CNC sont précises

Les machines à commande numérique par ordinateur (CNC) font partie des technologies d'usinage les plus précises aujourd'hui. Et c'est parce que la plupart des processus d'usinage CNC sont entièrement automatisés, éliminant le facteur "erreur humaine" courant dans les processus de fabrication conventionnels comme le moulage par injection.

Un concepteur de produit cherchant à fabriquer des prototypes n'a besoin que de créer un modèle CAO 3D de la conception. Un atelier d'usinage n'aura aucun problème à fabriquer la pièce précisément selon les spécifications. Ces machines peuvent fabriquer des pièces avec des tolérances de ±4 μm, ce qui est plus que suffisant pour la grande majorité des exigences de prototypage.

En savoir plus : Exactitude vs Précision vs Tolérances

Avantage #2 L'usinage CNC est rapide et permet une modification facile

La nature automatisée des machines CNC les rend également très rapides. Une machine CNC peut créer des prototypes en quelques heures, alors que les processus de fabrication conventionnels peuvent prendre des jours (parfois des semaines).

De plus, comme l'usinage CNC offre un délai d'exécution court, il vous permet, à vous et à votre équipe d'ingénieurs, de tester rapidement les prototypes de pièces CNC et d'apporter les modifications de conception nécessaires pour que le produit fonctionne comme vous le souhaitez. Des délais courts sont particulièrement cruciaux si vous cherchez à garder une longueur d'avance sur vos concurrents en mettant rapidement de nouveaux produits sur le marché.

En savoir plus : Vitesse d'avance par rapport à la vitesse de coupe

Les machines CNC de l'avantage #3 sont compatibles avec une large gamme de matériaux solides

Les technologies de fabrication additive telles que l'impression 3D partagent certaines similitudes avec l'usinage CNC - les deux sont automatisées et s'appuient sur des fichiers CAO 3D pour créer des prototypes. Cependant, ce qui distingue l'usinage CNC de l'impression 3D, c'est sa compatibilité avec une large gamme de matériaux techniques difficiles à usiner.

Les développeurs de produits peuvent mieux comprendre les compromis entre les performances, le coût et l'apparence d'un prototype lorsqu'il est fabriqué avec différentes matières premières.

Le tableau 1 présente certains des métaux et plastiques courants pouvant être usinés à l'aide de la technologie CNC.

Tableau 1

Métaux	Plastiques
Acier	ABS
Acier inoxydable	Téflon
Aluminium	PMMA
Zinc	POM
Cuivre	LDPE
Laiton	PC
Bronze	PP

En savoir plus : Matériaux d'usinage CNC

Avantage #4 Le prototypage rapide CNC est bon marché

L'usinage CNC permet de réduire les coûts d'investissement initiaux pour le développement de nouveaux produits car il ne nécessite pas d'outils séparés ou nouveaux à chaque fois que vous créez un prototype. Vous pouvez canaliser vos ressources vers d'autres aspects importants du développement de produits, tels que les tests de prototypes et le contrôle qualité.

En savoir plus : Le coût de l'usinage CNC

Inconvénient #1 Déchets

L'usinage CNC est un processus soustractif - il supprime des parties d'un matériau de base jusqu'à ce que la pièce prototype souhaitée soit fabriquée à partir de la pièce. Vous devez acheter plus de matériau que ce qui entre dans la pièce, alors que l'impression 3D construit le prototype à partir de zéro avec très peu de déchets.

Inconvénient #2 Certaines restrictions géométriques

Étant donné que les outils de coupe CNC accèdent à la pièce par le haut, certaines fonctionnalités et géométries cachées peuvent être difficiles à créer. L'impression 3D peut être plus appropriée dans de telles situations car elles ne sont pas affectées par l'accès aux outils de coupe.

En savoir plus : Usinage CNC vs impression 3D

Comment prendre la bonne décision pour votre situation

L'usinage CNC, l'impression 3D, le moulage par injection et le moulage d'uréthane ne sont pas des solutions universelles, alors comment choisir le meilleur pour votre projet de prototypage rapide ?

Si vous cherchez à créer rapidement de grands volumes de prototypes avec une intégrité structurelle améliorée et de bonnes propriétés mécaniques, vous devriez opter pour l'usinage CNC. En revanche, l'impression 3D est mieux adaptée à la fabrication de petites séries de prototypes utilisés pour visualiser des concepts.

Le moulage par injection et le moulage d'uréthane combinent l'intégrité structurelle de l'usinage CNC et la bonne finition de surface de l'impression 3D pour créer des prototypes. Cependant, ils se caractérisent par des coûts d'outillage élevés et des délais de mise en place longs. Ils peuvent ne pas être une option rentable pour les petites séries de prototypes.

Gensun Precision Machining est l'un des principaux fournisseurs de services de prototypage rapide à travers le monde. Nous avons travaillé avec plus de 800 entreprises innovantes, offrant une large gamme de services de prototypage de haute qualité, y compris l'impression 3D, l'usinage CNC, le moulage par injection et le moulage d'uréthane, entre autres. En savoir plus sur nos services de prototypage rapide.