Qu’est-ce que le prototypage CNC?
Le prototypage CNC (commande numérique par ordinateur) est la méthode standard de fabrication soustractive utilisée pour construire des prototypes. Cette méthode utilise une grande pièce de métal solide appelée ébauche et coupe dans le matériau pour obtenir la forme de prototype souhaitée. Il utilise ensuite un foret rotatif pour couper le matériau. Le MIT a introduit cette technologie dans les années 1950 et, depuis lors, elle a été largement utilisée dans l’ensemble de la fabrication
La CNC traite les données numériques préprogrammées, qui sont contrôlées par un logiciel de CAD. Ce processus ne nécessite aucune intervention humaine. Cette méthode est connue pour la fabrication de produits de moyenne à grande quantité qui nécessitent précision, durabilité et une résistance à la chaleur plus élevée. La CNC offre d’excellentes itérations, des finitions de surface lisses et des tolérances plus serrées dans les prototypes.
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Qu’est-ce que l’impression 3D ?
L’impression 3D est tout le contraire de l’usinage CNC. Il s’agit d’une méthode populaire pour les procédés de fabrication additive utilisant un filament thermoplastique. Cependant, l’impression 3D utilise également des logiciels de CAO tels que la CNC pour construire des prototypes. En outre, un logiciel de photogrammétrie est utilisé pour construire des objets 3D en explorant des photos. Ce processus fonctionne en utilisant des matériaux tels que le PLA, le nylon et la résine pour créer couche par couche et superposer ces couches les unes sur les autres.
Ce type de prototypage est relativement plus rapide et moins cher que les autres techniques. Cette méthode nécessite souvent un post-traitement une fois le modèle terminé, car les faces et les trous qui se croisent constituent l’erreur standard du processus. Cette procédure ne nécessite aucun outil ou fonctionnalité spéciale pour effectuer la tâche. Des extrudeuses laser ou chauffées sont utilisées pour durcir les couches et créer le produit final.
Usinage CNC vs impression 3D : quelle est la différence ?
L’usinage CNC et l’impression 3D sont deux des méthodes de fabrication les plus reconnues pour la construction de prototypes. Ces deux méthodes utilisent le processus opposé pour obtenir le résultat. Selon le domaine, les deux approches ont leurs propres avantages. D’autres facteurs importants distinguent ces deux processus l’un de l’autre. Jetons un coup d’œil à eux.
sélection des matériaux
L’usinage CNC et l’impression 3D sont très flexibles dans la sélection des matériaux. Ces technologies offrent une large gamme de matériaux parmi lesquels les fabricants peuvent choisir. L’impression 3D se concentre principalement sur le plastique pour la construction de prototypes, tandis que la CNC propose des blocs de plastique et de métal solide. Cependant, comme la technologie évolue chaque jour, les fabricants ont développé des métaux imprimés en 3D tels que 3D Systems, Arcam, Desktop Metal et Markforged.
Le métal le plus couramment utilisé dans l’usinage CNC est l’aluminium en raison de ses propriétés recyclables et protectrices. Il peut créer des prototypes de haute qualité pour le traitement. Les alliages de magnésium, les alliages de zinc et les aciers inoxydables sont d’autres métaux utilisés dans ce processus. CNC utilise également des plastiques tels que le nylon, le polycarbonate, le PEEK, le PP et l’acrylique pour créer des prototypes.
L’impression 3D, d’autre part, utilise généralement des thermoplastiques tels que le PLA, l’ABS et l’ULTEM. Les métaux les plus couramment utilisés pour l’impression 3D sont l’acier inoxydable, l’aluminium, l’Inconel et le titane. Les imprimantes 3D de niche permettent de construire des pièces prototypes à partir de céramique, de sable et même de matériaux vivants. Mais construire des prototypes métalliques à l’aide de l’impression 3D coûte très cher; Des machines haut de gamme sont nécessaires. De plus, les matériaux flexibles tels que les superalliages ou le TPU ne peuvent pas être fabriqués par usinage CNC, l’impression 3D est donc la seule option.
Dimensions de précision
En termes de tolérances, l’usinage CNC est meilleur que les autres impressions 3D (+/-0,025 – +/-0,125 mm de tolérance). L’usinage CNC offre des tolérances serrées et de grandes itérations. En impression 3D, le taux de tolérance dépend de la machine, du matériau et de la géométrie de la pièce. Les machines industrielles peuvent construire des pièces avec d’excellentes tolérances dimensionnelles de +/- 0,005 et des surfaces adaptées à l’ajustement serré. Des tolérances serrées permettent un post-traitement dans les produits imprimés en 3D.
L’usinage CNC permet de fabriquer avec précision des pièces de toute taille avec une surface lisse. Cependant, SLS et DMLS (Powder Bed Fusion 3D Printing Process) ne sont pas compatibles pour fabriquer de plus grands volumes.
Cependant, l’impression 3D est idéale pour construire des pièces aux géométries complexes car elles ont moins de contraintes géométriques par rapport à l’usinage CNC. Même après avoir utilisé un système CNC 5 axes, certaines géométries sont impossibles à usiner CNC car l’outil ne peut pas accéder à toutes les parties de la surface du composant. SLS et Jet fusion peuvent créer des prototypes avec des géométries plus complexes sans aucune structure de support.
Coût et temps
Le coût dépend du volume du produit que vous souhaitez construire. Pour la production en petites séries, l’impression 3D est plus adaptée. L’usinage CNC convient à la production de masse. Mais si vous souhaitez livrer vos produits rapidement, nous vous recommandons de suivre le processus d’impression 3D. L’usinage CNC nécessite des experts pour faire fonctionner la machine et des coûts de maintenance, ce qui la rend plus coûteuse. Cependant, les matériaux et consommables CNC sont moins chers que l’impression 3D. Si vous avez plus de 10-20 unités de production, l’usinage CNC est plus avantageux, mais l’impression 3D est plus efficace.
Déchets
Comme mentionné précédemment, l’usinage CNC comprend la sculpture de matériaux à partir du bloc d’origine, ce qui crée beaucoup de déchets. Dans le même temps, l’impression 3D utilise dans la plupart des cas la quantité exacte de matériau nécessaire à la fabrication, ce qui entraîne moins de déchets que l’usinage CNC.
N’oubliez pas que l’impression 3D ne nécessite aucune structure de support pour réaliser des prototypes, vous n’avez donc pas besoin de matériaux supplémentaires pour créer ces choses.
Méthodes de post-traitement
Le prototypage rapide offre une variété de méthodes de post-traitement pour améliorer l’esthétique et améliorer l’apparence du produit final.
Dans le processus d’usinage CNC, le grenaillage, l’anodisation et le revêtement en poudre sont des méthodes bien connues de post-procession. Dans le même temps, l’impression 3D utilise des techniques telles que le sablage, le ponçage et le polissage, le micro-polissage et le métallisation.
Règle générale
Choisir la bonne technologie pour le développement de votre produit est essentiel, y compris vos efforts, votre argent et votre temps. Laissez-nous suivre les règles empiriques pour vous aider à choisir la meilleure méthode pour vous.
Mots de conclusion
Il n’y a pas de gagnant clair entre ces deux méthodes. Les deux méthodes sont relativement rentables dans leurs aspects respectifs. Quel est le meilleur si vous demandez?Cela dépend de l’échelle de production, des matériaux, de la complexité géométrique et du budget. Alors que l’usinage CNC est largement utilisé dans la production de masse dans tous les secteurs, l’impression 3D a connu une croissance significative au cours des dernières années.
Nous espérons que l’article ci-dessus vous donnera une compréhension claire des différences entre les différentes méthodes et vous aidera à choisir celle qui vous convient le mieux.
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