Passer de l'impression 3D à l'usinage CNC : Quand et pourquoi passer à l'action

Passer de l'impression 3D à l'usinage CNC est considérée comme la nouvelle avancée technologique la plus passionnante dans l'industrie manufacturière d'aujourd'hui. Elle a transformé le prototypage et la production en petite quantité dans de nombreux secteurs. Mais presque chaque fois qu'un ingénieur ou un développeur de produit travaille sur quelque chose, il arrive un moment où la magie de la fabrication additive cesse d'opérer. L'usinage CNC est la prochaine grande nouveauté technologique qui s'impose.

Cet article vous aidera à comprendre pourquoi, quand et comment. comment passer de l'impression 3D à l'usinage CNC. Il révélera également certains secrets de l'industrie, ainsi que les principales différences, les défis et les opportunités. Cette analyse à suspense changera votre façon d'envisager la fabrication, que vous soyez ingénieur, concepteur de produits ou simplement intéressé par la technologie. Alors, lisez ceci Passer de l'impression 3D à l'usinage CNC jusqu'à la fin.

L'essor de la fabrication additive au fil des ans

Lorsque l'impression 3D a fait son apparition, elle promettait un prototypage rapide, des formes complexes et la personnalisation, et elle a tenu parole. Mais lorsque votre produit passe de l'idée à l'utilisation dans le monde réel, des questions commencent à se poser : 

• L'impression 3D peut-elle apporter à votre industrie la précision dont elle a besoin ? 
• Les matériaux sont-ils adaptés aux pièces qui doivent fonctionner et qui sont soumises à de fortes contraintes ? 
• Qu'en est-il de la finition de la surface, de la possibilité de répéter l'opération et du post-traitement ? 

Il ne s'agit pas seulement de petits problèmes ; ils peuvent faire ou défaire la fabrication dans le monde réel.

C'est à cette époque que l'usinage CNC a fait son apparition. 

Quand passer de la fabrication additive à la fabrication soustractive ?

Avant d'entrer dans les détails de ce changement, assurons-nous d'en comprendre l'essentiel :

L'impression 3D (également appelée fabrication additive) permet de fabriquer des objets en y ajoutant des couches de matériau. D'autre part, Usinage CNCégalement connue sous le nom de fabrication soustractive, utilise des outils de coupe pour façonner des objets en enlevant de la matière à un bloc solide.

Où est le problème ? Quelle est la différence entre les deux ? Le passage du concept de construction (impression 3D) à celui de sculpture (usinage CNC) a des répercussions importantes sur les tolérances, les matériaux, les coûts et les capacités.

Principaux enseignements sur les choix, les différences et la sélection des matériaux pour la fabrication avancée

La CNC brille lorsqu'il s'agit de choisir les matériaux. La plupart des imprimantes 3D de bureau ne peuvent imprimer qu'avec du PLA, ABSPETG et, si vous avez de la chance, du nylon ou des composites à base de fibres de carbone. Mais que se passe-t-il si votre pièce a besoin.. :

• Pour pouvoir supporter une forte chaleur ?
• Très résistant à l'usure ?
• Suivez-vous les règles de la FDA ou de l'ISO ?

L'usinage CNC ouvre la voie à un tout nouveau niveau de matériaux industriels, tels que :

• Aluminium (6061, 7075)
• Un acier qui ne rouille pas
• Laiton
• Titane
• POM (Delrin)
• PEEK

Et bien d'autres encore...

Conseil de pro : L'écart entre les propriétés des matériaux est l'un des meilleurs signes indiquant que vous devriez passer de la fabrication additive à la fabrication soustractive.

Tolérances : L'ultime changement de jeu pour les pièces imprimées en 3D

Dans l'impression 3D, les tolérances sont très importantes car elles déterminent l'ajustement et le fonctionnement des pièces. La bonne tolérance garantit que le produit fonctionne, qu'il est fiable et qu'il est facile à assembler.

Les principales différences de tolérances et de matériaux suggèrent explicitement que les tolérances serrées sont l'endroit où la plupart des flux de travail d'impression 3D échouent sans que personne ne s'en aperçoive. Les imprimantes 3D standard ne peuvent gérer que des tolérances de ±0,1 à ±0,3 mm, alors que l'usinage CNC peut facilement gérer des tolérances de ±0,025 mm ou moins. C'est ce qui sépare l'approbation de la mise au rebut dans des domaines tels que l'aérospatiale, l'automobile et la médecine.

Un exemple concret Inclure

Pensez à la fabrication d'une pièce de drone personnalisée avec beaucoup d'ajustements et de trous très précis. Vous pourriez utiliser une impression 3D pour la tester. Mais que se passe-t-il si la pièce doit s'adapter parfaitement à une carte de circuit imprimé ou s'aligner avec une autre pièce ? Vous volez dans une zone difficile.

Le point essentiel pour comprendre cette analogie est que si votre pièce a des tolérances serrées ou des pièces qui doivent s'emboîter, vous devez passer à la CNC. Ce n'est pas une option.

Le post-traitement : Une histoire de travail et d'achèvement

Les deux CNC et impression 3D nécessitent un post-traitement, mais les étapes sont très différentes.

Impression 3D 

• Il faut souvent enlever le support, poncer et lisser avec de l'acétone (pour l'ABS) ou durcir à la lumière UV.
• Les lignes de calque sont visibles à moins que vous n'y travailliez davantage.
• Obtenir une qualité de surface constante demande beaucoup de travail et n'est pas toujours facile.

Usinage CNC

• Permet d'obtenir une finition lisse et usinée dès la sortie de l'usine.
• Vous pouvez utiliser anodisationLa finition est assurée par le sablage, le microbillage, le revêtement par poudre ou le polissage chimique.
• Contrôle très strict de la précision des dimensions dès le départ.

En fin de compte, la CNC l'emporte toujours lorsque l'aspect, la finition et la précision sont importants.

Quand changer : Le point secret du changement

Voici la grande question : Quand est-il temps d'arrêter l'impression 3D et de passer à la CNC ?

La plupart des professionnels se trouvent à ce moment-là à la croisée des chemins :

• Les pièces sont moins compliquées, mais la force fonctionnelle augmente.
• Vous devez faire au moins cinq pièces identiques.
• Les pièces doivent être capables de résister à la tension, à la charge ou à la chaleur.
• Vous avez besoin de pièces prêtes pour les clients et d'un aspect professionnel.

Il existe des règles ou des exigences de sécurité à respecter.

Mais quel a été le véritable tournant ? Lorsque le coût de chaque pièce imprimée en 3D est égal ou supérieur à celui d'une pièce imprimée en CNC..

Comparaison des coûts de l'impression 3D et de l'usinage CNC

Brisons le mythe : l'impression 3D n'est pas toujours moins chère.

Impression 3D :

• Faible coût de la mise en place et idéal pour le prototypage.
• Des temps de construction plus longs pour les pièces volumineuses ou denses.
• Coût augmente de façon exponentielle avec le travail de post-traitement et les échecs.

Usinage CNC :

• Plus élevé configuration initiale (trajectoire de l'outil, fixation).
• Production rapide de pièces une fois l'installation terminée.
• Réduction du coût par unité à des volumes moyens à élevés.

Donc, si vous vous agrandissez, L'usinage CNC est souvent plus rentable que l'impression 3Dsurtout si l'on pense aux tirages ratés, au matériel de support et au post-traitement.

Flux de production hybrides : Le meilleur des deux mondes

Pourquoi en choisir un quand on peut avoir les deux ? Vous n'avez pas à choisir entre deux choses lorsque vous fabriquez des produits aujourd'hui. 

• De nombreux flux de travail réussis utilisent aujourd'hui un mélange de stratégies, comme le prototypage en 3D et la fabrication d'objets en CNC.
• Utilisez l'impression 3D pour fabriquer des gabarits, des montages ou des formes qui se trouvent à l'intérieur des objets.
• Assembler des pièces imprimées avec des renforts métalliques ou des inserts usinés.

Hack pour l'innovation

Pensez à un cadre de drone imprimé en 3D qui est léger mais dont le matériel de précision est monté avec du métal usiné. Ou encore un prototype de robot imprimé pendant la nuit, dont le boîtier final est usiné par commande numérique en POM pour être testé sur le terrain.

Un flux de travail hybride peut vous aider à tester plus rapidement, à fabriquer de meilleurs produits et à développer votre entreprise sans trop dépenser.

L'avenir de la fabrication : Ce n'est pas l'un ou l'autre

L'impression 3D et l'usinage CNC ne sont plus des concurrents à mesure que les industries évoluent. Elles travaillent ensemble. La question n'est pas "Quelle est la meilleure solution ??" mais "Quelle est la meilleure solution pour cette partieà ce moment-là et à ce stade du cycle de vie du produit ?"

Passer de De l'impression 3D à l'usinage CNC ne signifie pas qu'il faut renoncer aux nouvelles idées ; cela signifie qu'il faut les rendre plus grandes. Maintenant qu'il existe des logiciels de FAO alimentés par l'IA, des plateformes de devis automatisées et une fabrication basée sur le cloud, le saut n'a jamais été aussi facile et important.

Conclusion - Passer de l'impression 3D à l'usinage CNC 

Si vous êtes encore en train de lire, c'est que vous êtes probablement au bord du précipice de la transition. Pensez-y :

Vos impressions 3D ne fonctionnent pas dans la réalité ? Les clients ou les parties prenantes demandent-ils des pièces prêtes à être utilisées en production ? Imprimez-vous dix fois le même modèle ? Avez-vous besoin de meilleures finitions, de meilleurs matériaux ou de meilleures tolérances ?

Si vous avez répondu par l'affirmative à l'une de ces questions, il est temps de changer. Nous pouvons donc dire explicitement que l'usinage CNC n'est pas seulement la prochaine étape ; c'est le moyen d'obtenir une fiabilité, une évolutivité et un professionnalisme de niveau industriel. Êtes-vous prêt à faire le changement ? C'est peut-être la clé de l'avenir de votre produit.

FAQ sur le passage de l'impression 3D à l'usinage CNC

1. Pourquoi passer de l'impression 3D à l'usinage CNC ?

Pour obtenir une meilleure finition de surface, des matériaux plus résistants, une plus grande précision et la possibilité d'augmenter la production.

2. Quelles sont les principales différences entre les matériaux et les tolérances ?

La CNC a des tolérances plus étroites (±0,025 mm) et peut travailler avec des matériaux plus résistants comme l'aluminium, l'acier et le POM.

3. Quand est-il temps de passer de la fabrication additive à la fabrication soustractive ?

Lorsque vous avez besoin d'une meilleure finition, d'une plus grande durabilité ou de plus de 5 à 10 unités.

4. Quelle est la différence entre le post-traitement en CNC et l'impression 3D ?

Les pièces à commande numérique n'ont pas besoin de beaucoup de finition, mais les impressions 3D doivent souvent être poncées et leurs supports doivent être enlevés.

5. L'impression CNC ou l'impression 3D est-elle moins chère ?

Pour la fabrication de prototypes, l'impression 3D est moins chère ; pour la fabrication d'un grand nombre de choses, la CNC est moins chère.

6. Est-il possible d'utiliser à la fois l'impression 3D et la CNC dans le même flux de travail ?

Oui, les flux de travail hybrides utilisent les deux pour obtenir les meilleures performances et les coûts les plus bas.

7. Quels sont les problèmes de l'impression 3D que la CNC résout ?

Faible, mauvaise finition, peu de matériaux et tolérances réduites.

8. La CNC est-elle adaptée à la fabrication de petits lots ?

Oui, surtout pour les pièces qui doivent être très précises et avoir des finitions professionnelles.