Fabrication additive VS fabrication soustractive

Depuis la révolution industrielle, la technologie de fabrication n'a cessé de se développer. Les entreprises sont toujours à la recherche de méthodes de production plus rapides, moins chères ou meilleures. Au cours des dernières décennies, certains des procédés les plus fiables de fabrication de pièces sur mesure appartenaient à deux aspects :la fabrication additive ou la fabrication soustractive. Les matériaux peuvent inclure des plastiques, des thermoplastiques, du fer, de l'acier, du carbone, etc. Bien que les procédés de fabrication additive et de fabrication soustractive soient utilisés pour fabriquer des objets à partir de matériaux, ils ne sont pas les mêmes. Alors, quelle est la différence entre la fabrication additive et la fabrication soustractive ?

Qu'est-ce que la fabrication additive ?

La fabrication additive recouvre les processus qui impliquent la construction d'objets en ajoutant des matériaux. Lorsqu'une entreprise construit un objet en y ajoutant des matériaux, il s'agit de fabrication additive. Le matériau est progressivement ajouté au lit ou au substrat, de sorte que de nouveaux objets de différentes tailles et formes à partir des matières premières peuvent être produits.

La plupart des processus de fabrication additive impliquent l'impression 3D. En fait, le terme "fabrication additive" est devenu synonyme d'impression 3D. Une imprimante 3D est une machine qui dépose des matériaux sur le lit d'impression. Par conséquent, ils construisent des objets en ajoutant des matériaux. Le principe de fonctionnement d'une imprimante 3D typique consiste à libérer le matériau extrudé de la buse. Il construit la couche de base, puis construit la couche suivante la plus élevée. L'imprimante 3D continuera à construire chaque couche individuelle jusqu'à ce que l'objet soit terminé.

B bénéfice

Le plus grand avantage de la fabrication additive est sa polyvalence dans la conception. La fabrication additive peut produire des modèles très complexes, et même des conceptions avec des pièces intérieures creuses, ce que d'autres processus de fabrication ne peuvent pas faire. En fait, les conceptions qui peuvent presque être créées en CAO peuvent également être reproduites grâce à la fabrication additive.

Pour un petit nombre de modèles prototypes, la fabrication additive est généralement plus pratique. En effet, les machines de fabrication additive telles que les imprimantes 3D FDM nécessitent très peu de configuration. Avec la conception 3D, vous pouvez démarrer une imprimante 3D en quelques minutes. Étant donné que le processus est presque entièrement automatisé, il n'est pas nécessaire de passer du temps à modifier les outils. Cette flexibilité fait de la fabrication additive la technologie de choix pour la production "à la demande".

Étant donné que la fabrication additive ne supprime aucun déchet des matériaux existants, le processus génère intrinsèquement beaucoup moins de déchets par rapport à la fabrication soustractive. Pour les entreprises, cela peut réduire les coûts d'élimination ou de recyclage des déchets.

Inconvénient

Bien que la fabrication additive soit polyvalente dans sa conception, elle est strictement limitée en termes de matériaux. La plupart des technologies d'impression 3D se limitent à l'utilisation de matériaux plastiques ou composites plastiques. De plus, la méthode de construction couche par couche entraîne des faiblesses structurelles où les couches adhèrent les unes aux autres. Cela signifie que les objets créés à l'aide de la fabrication additive peuvent ne pas être assez solides pour supporter un poids ou résister à des conditions extrêmes. Cela limite essentiellement la fabrication additive utilisée pour créer des prototypes non fonctionnels.

Bien que les imprimantes 3D existantes puissent utiliser du métal pour l'impression, elles sont encore rares dans l'industrie. En règle générale, l'utilisation de l'impression 3D pour créer des pièces métalliques personnalisées est plus coûteuse que l'utilisation de l'usinage CNC pour créer des pièces métalliques personnalisées.

Même pour les processus d'impression 3D relativement rapides (tels que SLS et SLA), le processus de construction d'objets couche par couche est très lent. Cela rend la fabrication additive impraticable pour répondre à une demande à volume élevé. L'imprimante 3D dispose également d'une plate-forme de construction de taille limitée. Si le travail nécessite de grandes pièces ou des modèles, ils doivent être imprimés sous forme de composants plus petits et collés ensemble. Cela introduit du travail supplémentaire, sans parler de plus de points d'échec.

Qu'est-ce que Fabrication soustractive  ?

La fabrication soustractive comprend des processus qui impliquent la construction d'objets en enlevant de la matière. Essentiellement à l'opposé de la fabrication additive. L'entreprise n'ajoute pas de matière, mais réalise une fabrication soustractive en retirant de la matière. Cela commence généralement avec un gros morceau de matière première. L'entreprise en retire ensuite le surplus de matière afin de créer de nouveaux objets aux dimensions plus réduites et aux formes différentes.

Le terme fabrication soustractive fait référence au processus de production d'objets à l'aide de machines CNC à commande numérique par ordinateur (CNC) pour retirer en continu des matériaux du bloc d'origine afin d'obtenir la forme et la taille souhaitées. Le processus commence lorsque l'ingénieur concepteur soumet le modèle CAO à l'atelier mécanique, de préférence à l'aide d'un système de devis en ligne. Un logiciel avancé analyse, conçoit et sélectionne les outils, les trajectoires d'outils et les meilleures pièces. Les machines-outils CNC peuvent utiliser une variété de matériaux, y compris le métal, le bois, le verre, la céramique, les plastiques et les matériaux composites.

Avantages

La fabrication soustractive présente plusieurs avantages clés :

Finition de surface

Haute précision et exactitude géométrique

Excellente répétabilité

Applications à fortes contraintes

Par rapport à la fabrication additive, le coût de traitement de certaines pièces est inférieur. La fabrication soustractive préserve l'intégrité d'origine du matériau. Cela signifie que les produits fabriqués par soustraction sont plus durables, ce qui rend la technologie particulièrement populaire dans les industries de fabrication automobile et aéronautique.

Compatible avec plusieurs matériaux

Rapidité et productivité élevée

La fabrication soustractive implique des machines dotées de capacités de rotation linéaires et multi-axes. Les fraiseuses et les tours CNC standard à 3 et 5 axes peuvent usiner des pièces dans différentes directions pour réaliser des conceptions complexes.

La qualité des modèles et des pièces créés par la fabrication soustractive est généralement meilleure que celle de la fabrication additive. Étant donné que ce processus ne produit pas de lignes de calque visibles, seul un travail minimal est requis dans le processus de post-traitement.

Inconvénient

Il est impossible de couper ou de sculpter des conceptions trop complexes ou des objets creux avec l'usinage CNC. La configuration de la machine CNC prend également beaucoup de temps. Même des modifications de conception mineures peuvent nécessiter un réassemblage, qui doit être effectué manuellement. Par conséquent, l'usinage CNC est ce que le fabricant réserve à la production de masse.

Réflexions finales

En termes de technologie de fabrication, la fabrication additive par impression 3D est encore une technologie émergente. Bien que son argument de vente soit qu'il peut créer un excellent argument de vente pour presque toutes les conceptions 3D, la technologie n'est pas assez bonne pour éliminer les méthodes de fabrication plus traditionnelles. La fabrication soustractive existe depuis des décennies, mais elle est encore largement considérée comme la norme dans plusieurs industries.

La fabrication soustractive reste la méthode utilisée par les entreprises lorsqu'elles doivent produire rapidement et de manière fiable un grand nombre de pièces. Cette technologie est particulièrement adaptée à la fabrication de pièces métalliques hautement durables. Alors que de plus en plus d'entreprises explorent de nouvelles technologies telles que la découpe laser et l'usinage par décharge électrique (EDM), la fabrication soustractive ne semble pas en danger de disparition.