Le prototypage est une excellente idée pour tester votre conception avant de créer un modèle prêt pour la production. Les imprimantes 3D et l'usinage CNC sont deux options viables, mais chacune présente des avantages et des limites distincts en fonction de divers paramètres de projet. Alors, quelle est la meilleure option ? Si vous êtes dans cette énigme, cet article est exactement ce dont vous avez besoin. Nous approfondirons les deux technologies et discuterons de nombreux facteurs clés pour vous aider à décider ce qui est le mieux en fonction des besoins de votre projet.
Dans cet article, vous trouverez :
Impression 3D vs usinage CNC : quelle est la différence ?
Avant de passer aux détails, il est préférable de bien comprendre les bases. La principale différence entre l'impression 3D et l'usinage CNC est la façon dont le produit final est réalisé.
L'impression 3D est un procédé de fabrication additive. Cela signifie que le produit final est créé par une imprimante 3D qui dépose des couches successives de matériau sur la plaque de travail jusqu'à ce que la forme finale du produit soit obtenue.
L'usinage CNC, quant à lui, est un processus de fabrication soustractif. Vous commencez avec un bloc de matériau appelé ébauche et usinez ou retirez le matériau qui reste avec le produit final.
Comment choisir ce qui convient le mieux aux besoins de votre projet ?
Chacune des deux techniques de fabrication présente des avantages distincts dans des scénarios spécifiques. Regardons chacun individuellement.
1. Le matériel
Lorsque vous travaillez avec des métaux, Machines CNC avoir un net avantage. Dans l'ensemble, l'impression 3D est davantage axée sur les plastiques. Il existe des technologies d'impression 3D qui peuvent imprimer du métal, mais du point de vue du prototypage, elles peuvent être très coûteuses car ces machines industrielles peuvent coûter jusqu'à 100,000 XNUMX $.
Un autre inconvénient de l'impression 3D en métal est que votre produit final n'est pas aussi solide structurellement que la même pièce fabriquée en fraisant une ébauche solide. Vous pouvez améliorer la résistance d'une pièce métallique imprimée en 3D par un traitement thermique, ce qui peut faire monter en flèche le coût global. Concernant les superalliages et le TPU, il faut passer par l'impression 3D.
2. Volumes et coût de production
Si vous recherchez des prototypes uniques rapides ou de faibles volumes de production (faibles chiffres à deux chiffres), l'impression 3D est moins chère. Pour des volumes de production plus élevés (des chiffres élevés à deux chiffres à quelques centaines), le fraisage CNC est la voie à suivre.
Les coûts initiaux de la fabrication additive sont généralement inférieurs à ceux de la fabrication soustractive pour des prototypes uniques. Cela dit, toutes les pièces qui ne nécessitent pas de géométries complexes peuvent être fabriquées de manière plus économique grâce à l'usinage CNC.
Si vous envisagez des volumes de production supérieurs à 500 unités, les technologies de formage traditionnelles telles que le moulage par injection sont beaucoup plus économiques que les techniques de fabrication additive et soustractive.
3. Complexité de la conception
Les deux technologies ont leur part de limites, mais dans ce contexte, l'impression 3D a un avantage certain. L'usinage CNC ne peut pas gérer des géométries complexes en raison de facteurs tels que l'accès aux outils et les dégagements, les porte-outils et les points de montage. Vous ne pouvez pas non plus usiner des coins carrés en raison de la géométrie de l'outil. L'impression 3D permet beaucoup plus de flexibilité lorsqu'il s'agit de géométrie complexe.
Un autre aspect à prendre en compte est la taille de la pièce que vous prototypez. Les machines CNC sont mieux adaptées pour manipuler des pièces plus grandes. Non pas qu'il n'y ait pas d'imprimantes 3D qui ne soient pas assez grandes, mais du point de vue du prototypage, les coûts associés à une imprimante 3D massive les rendent irréalisables pour le travail.
4. Précision dimensionnelle
Pour les pièces nécessitant des tolérances serrées, l'usinage CNC est un choix évident. Le fraisage CNC peut atteindre des niveaux de tolérance entre ± 0.025 et 0.125 mm. Dans le même temps, les imprimantes 3D ont généralement une tolérance d'environ ± 0.3 mm. À l'exception des imprimantes Direct Metal Laser Sintering (DMLS) qui peuvent atteindre une tolérance aussi faible que ± 0.1 mm, cette technologie est beaucoup trop coûteuse pour le prototypage.
5. Finition de surface
L'usinage CNC est un choix clair si une finition de surface supérieure est un critère important. Les imprimantes 3D peuvent produire un ajustement et une finition assez bons, mais l'usinage CNC est la voie à suivre si vous avez besoin d'une finition de surface supérieure pour s'accoupler avec d'autres pièces de plus haute précision.
Un guide simplifié pour vous aider à choisir
Voici un guide rapide pour vous aider à choisir entre l'impression 3D et l'usinage CNC :
- Si vous envisagez un prototypage rapide, qui implique une géométrie complexe pour un prototype unique ou une très petite série de production, l'impression 3D sera un choix idéal.
- Si vous envisagez une production plus importante de quelques centaines de pièces avec des géométries relativement simples, optez pour l'usinage CNC.
- Si nous envisageons de travailler avec des métaux, du point de vue des coûts, l'usinage CNC présente l'avantage. Cela vaut même pour de faibles quantités. Cependant, les limitations géométriques s'appliquent toujours ici.
- Si la répétabilité, une tolérance serrée et une finition de surface parfaite sont hautement prioritaires, optez pour l'usinage CNC.
Le dernier mot
L'impression 3D est encore une technologie relativement nouvelle et sa bataille pour la domination du marché ne fait que commencer. Oui, il existe des machines d'impression 3D coûteuses et à la pointe de la technologie qui ont réduit l'écart par rapport à ce dont l'usinage CNC est capable, mais du point de vue du prototypage, elles ne peuvent pas être prises en compte ici. Il n'y a pas de solution unique. Le choix de l'un sur l'autre dépend entièrement des spécifications de conception de votre projet de prototypage.
About the Author:
Peter Jacobs
Peter Jacobs est le directeur principal du marketing chez Maîtres CNC. Il est activement impliqué dans les processus de fabrication et contribue régulièrement à divers blogs sur l'usinage CNC, l'impression 3D, l'outillage rapide, le moulage par injection, la coulée de métal et la fabrication en général.
Je suis Joost Nusselder, le fondateur de Tools Doctor, spécialiste du marketing de contenu et papa. J'adore essayer de nouveaux équipements et, avec mon équipe, je crée des articles de blog approfondis depuis 2016 pour aider les lecteurs fidèles avec des outils et des conseils d'artisanat.
