Impression CNC ou impression 3D – Quelle méthode convient pour créer votre pièce ?

Convient pour créer votre pièce ?

Les fabricants du monde entier explorent souvent différentes options pour créer des pièces fonctionnelles.

Ils recherchent des techniques modernes pour réduire leurs coûts de production, leurs délais et leur consommation d'énergie. Leur quête s'arrête là : ils doivent choisir entre la CNC et l'impression 3D.

Faites-vous partie de ces fabricants ? Vous souhaitez créer des pièces fonctionnelles avec l’impression 3D ou l’usinage CNC ? Bien entendu, l’impression 3D peut vous offrir la qualité essentielle à une production de niveau industriel.

Mais connaître les différences entre l’impression CNC et l’impression 3D est essentiel et peut vous aider à choisir la meilleure technique pour votre ligne de production.

Alors explorons la comparaison entre l’impression CNC et l’impression 3D dans l’article d’aujourd’hui !

Quel est Usinage CNC?

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CNC Machining est une abréviation de commande numérique par ordinateur. C'est une forme de fabrication soustractive. C’est donc une méthode supérieure depuis des années.

La méthode remonte aux années 1940. Il était utilisé pour usiner des pièces très avancées nécessitant une précision optimale. L'usinage CNC nécessite de couper ou de soustraire des blocs de matériaux pour créer des produits finaux.

De nos jours, ce type de fabrication se présente sous diverses formes. Il s'agit notamment de la sculpture, de l'électroérosion à fil et de la découpe laser. D'autres tournent et fraisent.

Qu'est-ce que l'impression 3D ?

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L’impression 3D est également appelée prototypage ou fabrication additive. C'est l'un des mécanismes de fabrication les plus récents.

Jusqu'à présent, l'impression 3D a connu une croissance significative grâce aux progrès technologiques et matériels. Cette forme de fabrication remonte aux années 1980.

Les développeurs de produits utilisent cette méthode pour reproduire des prototypes à partir de conceptions numériques. Certaines personnes le préfèrent pour sa flexibilité, son faible coût et sa rapidité.

Le processus d’impression 3D se déroule couche par couche. Il se présente sous diverses formes technologiques. En outre, elle peut imprimer de nombreux matériaux métalliques et polymères.

Les deux technologies ont leurs avantages et leurs inconvénients. La plupart travaillent dans le domaine du développement et de la fabrication de produits. Il y a des arguments à faire valoir pour évaluer la méthode idéale pour votre application ou votre processus.

Mais il est essentiel de noter que les deux méthodes peuvent souvent être complémentaires. Ils peuvent exister côte à côte. Pour déterminer si ces technologies peuvent bénéficier à votre industrie, voici quelques facteurs :

• Le processus de production
• Développement de conception
• Culture d'entreprise
• Modèle d'affaires

Par exemple, les ateliers d'usinage peuvent recourir à l'usinage CNC pour leurs besoins de production volumineux. Parallèlement, ils peuvent utiliser l'impression 3D pour créer des pièces aux designs ou géométries complexes ou avancés, ce que l'usinage CNC ne permet pas.

L’impression 3D peut-elle remplacer la CNC ?

Depuis son lancement, l'usinage CNC s'est avéré être la méthode de prototypage la plus courante à ce jour. Certes, d'autres méthodes nouvelles existent, mais elles ne sont pas comparables à cette forme de fabrication soustractive, même si elles coexistent.

Qui sait si les choses changeront à l'avenir ? Nous n'en sommes pas certains, car les possibilités sont partagées. L'impression 50D pourrait, ou non, supplanter l'usinage CNC.

Cette forme de fabrication additive est admirable. Il travaille déjà sur diverses tâches que les machines CNC pourraient effectuer. Mais ce n’est qu’une tâche mineure.

De plus, le coût global de l’usinage CNC est minime si on le compare à l’impression 3D. La plupart des gens s’accordent à dire que le traitement CNC est à son apogée.

Certaines de ces machines, bien que minuscules, sont des mini-usines. Un bon nombre d’entre eux sont robustes dans leurs capacités. Ils peuvent exécuter de nombreuses tâches et les limitations sont peu nombreuses.

Dans les cas où l’usinage CNC présente des inconvénients, l’impression 3D arrive à la rescousse. Vous pouvez fabriquer presque n’importe quel objet à l’aide d’imprimantes 3D en quelques jours. Mais il est courant qu’un chevauchement se produise.

CNC vs. Impression 3D - A Étude comparative!

L'usinage CNC, dans le cadre des processus de fabrication soustractifs, est plus populaire dans le monde entier. Elle offre plus de polyvalence que les autres méthodes de fabrication.

Dans la plupart des cas, lorsque quelqu'un souhaite un détail ou une pièce fonctionnelle, la technologie CNC est l'outil principal. C'est courant dans l'ingénierie, les tests et les évaluations.

En termes militaires, l'usinage CNC et d'autres processus soustractifs sont appelés avant-garde. L’impression 3D et d’autres méthodes de traitement additif sont appelées arrière-garde.

Voici comment les deux méthodes se comparent :

1) Facilité d'utilisation

Il existe des logiciels de conception assistée par ordinateur qui peuvent fonctionner avec des imprimantes 3D et des routeurs CNC. Les deux technologies utilisent des méthodes différentes pour donner des résultats.

Les routeurs CNC utiliseront une méthode qui fait le contraire de ce que ferait une imprimante 3D. Les machines CNC commencent par des blocs de matériau. Tous les déchets sont supprimés et ce qui reste n'est que le produit final prévu.

De même, les imprimantes 3D partiront de rien puis ajouteront des couches de matériaux uniques. Ainsi, il forme une masse pour prendre la forme du produit prévu.

Parfois, les capacités de l'imprimante peuvent limiter la flexibilité et la production. La technologie CNC produit des résultats plus rapides.

2) Matériaux

Les routeurs CNC créent des sorties robustes. Ceux-ci sont fabriqués à partir de métaux à haute densité et à haute résistance à la traction. Les sorties CNC peuvent être des pièces de précision pour les machines de production, les moteurs et les avions.

Ils sont également utilisés dans des environnements à haute intensité, dans la cire, le bois et les plastiques. Tout autre matériau peut fonctionner avec l'usinage CNC.

En revanche, la plupart des imprimantes 3D utilisent un procédé additif. Ils fabriquent des produits à partir de résines spéciales, de métal et de plastique, ainsi que de différents types de matériaux.

Le processus d'impression utilise des matériaux uniques. Les pièces 3D peuvent ne pas être suffisamment résistantes pour être utilisées dans certains environnements exigeants. En outre, cela pourrait ne pas fonctionner dans les environnements destinés aux véhicules et autres machines de production.

Les matériaux utilisés pour imprimer des objets 3D fonctionneront bien lors de la création de modèles prototypes. Pour les produits de consommation destinés à un usage personnel et domestique, cela fonctionnera également.

Une technologie 3D plus récente est utilisée dans la production de produits dentaires et médicaux. Ces techniques utilisent des matériaux uniques approuvés par la FDA. Mais aucune imprimante 3D ne peut produire une qualité de sortie similaire à celle d’un routeur CNC.

3) Coût

Les différences entre ces deux formes de fabrication rendent la comparaison des prix assez délicate. Les définitions des unités typiques varient selon les tâches, les matériaux et les clients.

Les comparaisons seront faites en termes généraux. Si vous utilisez une machine CNC pour fabriquer une pièce spécifique, une petite quantité a un coût unitaire élevé. Produire de grandes séries est moins cher avec l’usinage CNC.

Pour cette raison, l’usinage CNC est excellent pour la production de masse. En impression 3D, chaque unité coûtera le même prix quelle que soit la taille du lot.

Si vous produisez une petite quantité d’un article, le coût total de chaque unité que vous fabriquez représentera un avantage. Mais si vous produisez des lots plus importants d’un article, le coût total de chaque unité peut être difficile.

Avec l'usinage CNC, le coût unitaire d'un produit augmente en fonction de la précision et de la complexité de sa production. Le prix élevé des productions CNC complexes résulte du nombre croissant de parcours d'outils nécessaires.

De plus, le petit cutter que vous utilisez et le temps nécessaire pour terminer le travail comptent.

4) Précision

L'usinage CNC offre des qualités de surface supérieures. Ainsi, si l’on compare les meilleurs résultats des imprimantes 3D, les pièces fabriquées par CNC peuvent se diriger directement vers n’importe quelle destination. Ceux issus de l’impression 3D auront besoin de processus différents pour accomplir les tâches.

Dans l’ensemble, l’usinage CNC devient plus efficace que l’impression 3D. Ce dernier manque de précision pour certaines applications complexes.

Vous pouvez utiliser un mécanisme de fusion laser sélective qui imprime des résultats 3D avec du métal. Cependant, la précision n'est pas comparable à celle des machines CNC.

L'usinage CNC est imbattable en termes de précision et de vitesse. Sa tolérance et sa précision sont uniques. La précision de l'usinage CNC est généralement comprise entre +-0.01 mm et +-0.05 mm. Cela dépend également de la géométrie.

D’un autre côté, la qualité de surface obtenue avec l’impression 3D peut ne pas être aussi bonne que celle obtenue avec la CNC. A noter que l'impression 3D offre une précision d'environ +-0.1mm. En outre, la vitesse de fabrication en impression 3D varie également en fonction de la précision requise.

5) Impact sur l'environnement

L'usinage CNC implique la découpe de matériaux à partir d'un bloc standard. Bien sûr, ce sera finalement compliqué. Vous devez nettoyer les morceaux après le processus de fabrication.

Tout cela et l’élimination des dégâts ne font pas partie du processus de fabrication 3D. La fabrication additive formera un objet sans produire de déchet.

Bien entendu, chaque fabricant souhaite minimiser les déchets de matériaux pendant le processus de production. S’ils ne sont pas réduits, nous devrions au moins réutiliser les déchets.

Plusieurs opérations en CNC peuvent entraîner des copeaux. Cela comprend le fraisage, le perçage, le tournage, etc. Eh bien, il est possible de réutiliser les chutes de métal et de plastique dans un processus de production approprié. Cependant, nous ne pouvons pas utiliser de déchets particuliers comme les chutes de bois.

Mais vous devez introduire le matériau dans votre machine. Il y a peu ou pas de dégâts en dehors des supports si vous en utilisez.

En comparaison, l’impression 3D est plus éthique car elle génère moins de déchets.

Impression CNC ou 3D : laquelle est la plus avantageuse ?

Nous espérons que vous comprenez désormais les différences essentielles entre l'impression 3D et la CNC. Voyons donc quelle méthode vous apportera le plus d'avantages.

1) Force

Dans la plupart des cas, les fabricants préfèrent l'usinage CNC pour travailler les métaux. Ainsi, les machines CNC utilisent majoritairement des matériaux monolithiques possédant d’excellentes propriétés thermiques et mécaniques.

L’impression 3D permet de traiter une large gamme de matériaux, notamment des matériaux liquides. On ne peut donc pas s’attendre à ce que les matériaux aient de bonnes propriétés physiques. De plus, ils ont moins de propriétés mécaniques que les matériaux utilisés dans l’usinage CNC.

2) Déchets

Les machines CNC sont standard pour fabriquer des pièces précises, durables et plus résistantes à la chaleur. Ces machines sont disponibles dans presque toutes les industries.

Les industries vont des petites entreprises aux grandes usines de production. Les applications sont nombreuses et les déchets sont considérables. Que ce soit en fonderie, en moulage de métal ou en bijouterie.

Contrairement à l'usinage CNC, l'impression 3D utilise la quantité exacte de matière nécessaire à la création d'un objet. Les déchets sont alors minimes. Mais n'oubliez pas le matériau nécessaire aux structures de support.

Mais comme mentionné ci-dessus, nous pouvons réutiliser les chutes de métal et de plastique résultant du fonctionnement de la CNC. Vous pouvez recycler les copeaux de plusieurs manières.

N’oubliez pas que les déchets d’usinage CNC ont de la valeur la plupart du temps. Vous pouvez vendre de la ferraille à un recycleur. Vous pouvez également réutiliser les déchets à condition qu’il ne s’agisse pas de chutes de bois. Qu'il s'agisse d'éclats ou de minuscules particules de métal ! Vous pouvez le réutiliser à tout moment.

3) Variété d'applications

Elle est surtout connue pour ses pièces précises, résistantes à la chaleur et durables. L'usinage CNC est répandu dans la plupart, voire la totalité, des secteurs d'activité. La taille de l'entreprise n'est pas un problème.

Pourtant, l’impression 3D capture également la vision de la plupart des gens. Certains domaines où cette méthode s'applique sont les soins de santé, l'aérospatiale et l'ingénierie. D’autres sont la bio-impression, l’impression alimentaire, les bijoux et le bâtiment et la construction.

4) Modèles 3D et logiciels

La préparation d'un logiciel pour les processus d'usinage CNC est un peu plus compliquée que l'impression 3D. Il est essentiel de créer des parcours d’outils à l’aide d’un logiciel de fabrication assistée par ordinateur.

Un spécialiste doit préciser l'emplacement. Ils vérifient également les dimensions du matériau en stock et les caractéristiques des couteaux. D'autres choses à mettre en place sont la broche et les vitesses des axes, entre autres.

En revanche, les imprimantes 3D sont plus accessibles. Vous avez besoin d'un logiciel spécial appelé slicer pour transférer des modèles numériques dans le G-code. C'est ce qui contrôle le processus de fabrication 3D.

La méthode de découpage est plus simple que de devoir préprogrammer des machines CNC.

5) Variété d'outils

Vous pouvez utiliser plusieurs outils dans la même machine CNC. Cela élargit les capacités et rend ce processus plus polyvalent. Nous attribuons tout à la technologie CNC.

Certaines machines peuvent automatiquement modifier les outils en fonction de votre tâche actuelle. Le processus de fabrication ne connaîtra pas de pauses prolongées.

Pour l'impression 3D, les outils disponibles sont limités. La plupart du temps, cela peut poser problème. Mais avec cette méthode de fabrication additive, les autres outils ne sont plus nécessaires. L'impression 3D offre une incroyable diversité.

6) Vitesse

La complexité de la conception joue ici un rôle notable. C'est lui et votre choix de matériau qui détermineront la vitesse de fabrication si vous utilisez des machines CNC. Cela pourrait être formidable et, dans la plupart des cas, sans égal.

Mais rappelez-vous que la préprogrammation de certains processus peut prendre plus de temps, surtout si vous gérez des projets plus délicats.

Le délai d'exécution de cette fabrication peut prendre 3 à 4 jours. Pour l’impression 3D, cela peut prendre 1 ou 2 jours.

Dans certains cas, l'impression 3D peut être plus lente et ne constitue pas la meilleure option pour la production en série. On parle alors de prototypage rapide car les imprimantes ne nécessitent pas de préprogrammation plus longue. Leur fonctionnement est rapide.

Ce dont il a besoin, c'est de charger le matériel et de découper les fichiers. C'est quelque chose que vous pouvez faire en quelques minutes, puis l'envoyer à l'imprimeur.

La fabrication additive s'améliore de jour en jour. Les machines actuelles fonctionnent plus vite que les anciennes.

7) Post-traitement

Parfois, les détails que vous réalisez avec des machines CNC nécessitent un post-traitement comme le ponçage, le sablage, le placage, le brossage et le meulage.

Processus de ponçage

Processus de sablage

Processus de brossage

Processus de broyage

De plus, vous pouvez poncer et finir les pièces sur la même machine CNC. Les résultats ici sont aussi excellents que le casting.

En impression 3D, les produits nécessitent un post-traitement. Supposons que vous ayez traité en température des pièces métalliques soumises à des contraintes internes. Ensuite, vous pouvez en utiliser certains immédiatement après l’impression.

FAQ sur CNC vs. impression en 3D

1) Quelles sont les différences notables entre l’impression 3D et l’usinage CNC ?

La plupart des utilisateurs d’impression 3D disent qu’elle est plus facile à utiliser que les machines CNC. Une fois le fichier préparé, il ne vous reste plus qu'à choisir l'orientation des pièces et le remplissage.

L'imprimante peut avoir besoin d'assistance mais pas toujours nécessaire. Une fois que vous démarrez l’impression, aucune surveillance n’est nécessaire. Quittez l'imprimante jusqu'à ce que le processus d'impression soit terminé. La technologie influencera les besoins de post-traitement.

Mais l’usinage CNC a besoin d’un spécialiste pour évaluer les différents outils. Il fonctionne selon des principes de fabrication uniques. En tant que processus soustractif, il commence par un morceau de matière. Il utilise des contrôles de programmation.

Vous pouvez choisir parmi des machines à 3, 4 ou 5 axes. C'est ce qu'on appelle des commandes numériques informatiques. Le CNS contrôle les mouvements de ces outils d'usinage en trois dimensions. Les machines enlèvent de la matière jusqu'à ce que le processus d'usinage soit terminé. Vous resterez avec votre produit final.

Parmi tout cela, la machine 5 axes peut vous aider à créer des pièces complexes. En outre, vous devez également effectuer moins d’opérations de rotation sur les machines à 5 axes. Tout cela permet d'économiser de la main d'œuvre et d'améliorer également la vitesse et la précision de la production.

2) Dois-je me procurer une machine CNC ou une imprimante 3D pour mon entreprise ?

L’usinage CNC est plus ancien que l’impression 3D. Mais la plupart des gens adoptent les deux à parts égales. N'oubliez pas que vous devrez peut-être les utiliser main dans la main dans certaines situations.

Chacune présente ses avantages significatifs par rapport à la plupart des méthodes traditionnelles comme le moulage par injection. Il sera utile d’évaluer vos besoins avant de choisir ce qui vous convient le mieux.

Ce que vous achèterez dépendra de vos besoins. Les imprimantes 3D sont polyvalentes. Mais certains facteurs peuvent faire obstacle à votre décision.

Si vous n’avez pas encore pris de décision, les imprimantes 3D sont d’excellentes options. Si vous êtes suffisamment compétent, les machines CNC fonctionneront pour vous. Les modèles plus avancés ont un minimum de bruit et de déchets. Mais vous aurez besoin d’un atelier pour stocker ces machines car elles sont encombrantes.

Certaines imprimantes 3D sont plus lentes mais peuvent être moins chères pour les productions à faible volume. Vous avez besoin d’une formation de base pour les utiliser. Les émissions sont plus faibles et vous pouvez les avoir dans les bureaux.

Considérez tous les aspects avant de prendre une décision. Ce sera mieux si vous pouvez bénéficier d’autres avantages concurrentiels des deux méthodes.

3) L’impression 3D métallique peut-elle remplacer l’usinage CNC habituel ?

L'impression 3D et l'usinage CNC utilisent des technologies de base similaires. Les progrès dans l’un entraîneront des améliorations dans l’autre.

S'il s'agit de l'ensemble du processus de fabrication des pièces métalliques, la situation est différente. L'usinage CNC et l'impression 3D métal ne peuvent se remplacer.

L’impression 3D métal s’améliore et pourrait remplacer certains procédés. Mais nous aurons toujours besoin d’usinage CNC.

4) L’usinage CNC est-il moins cher que l’impression 3D ?

Dans la plupart des cas, l’impression 3D est plus abordable que l’usinage CNC. Mais les coûts dépendront du nombre de pièces dont vous avez besoin et de la rapidité avec laquelle vous en aurez besoin.

La vitesse est un élément essentiel lorsqu’il s’agit de choisir entre l’impression 3D et l’usinage CNC. Bien entendu, la CNC peut vous offrir une vitesse de production plus rapide pour fabriquer un produit particulier en grande quantité. Il suffit de mettre en place une chaîne d’assemblage de machines capables de créer chaque pièce.

D’un autre côté, l’impression 3D consiste à fabriquer l’ensemble du produit du début à la fin. Ainsi, le processus d’impression 3D n’est peut-être pas idéal pour les productions à grande échelle.

Pour de grandes quantités à deux chiffres, l’usinage CNC sera la meilleure option. L'impression 3D est adaptée aux volumes inférieurs. Si vous avez besoin de vos pièces de prototypes plus rapidement, l’impression 3D est le meilleur animal de compagnie.

Un plus grand nombre de facteurs rendront les comparaisons de coûts assez délicates. L’un concerne les coûts variables du matériel. Les matériaux bon marché tels que l’ABS ne coûteront pas le même prix que ceux qui coûtent environ 500 dollars le kilogramme. De plus, le changement et la réparation des machines comme les têtes CNC influenceront les coûts globaux.

Dernières pensées!

Dans une certaine mesure, l’usinage CNC et l’impression 3D peuvent se chevaucher. Le plus souvent, en termes de performances et de capacités. Mais chacun présente des avantages qui le rendent adapté à des applications spéciales.

L'usinage CNC est excellent pour les tâches nécessitant une grande précision. En outre, il crée des produits complexes à partir de matériaux prêts. La plupart des gens préfèrent cela pour des raisons de rentabilité et de précision.

Les caractéristiques de la nouvelle impression 3D rendent le processus parfait pour créer des prototypes. D'autres qui fonctionnent pour cela sont les produits de conception personnalisée et la justification visuelle.

Tout est rassemblé; le monde est un champ ouvert. Il offre plus d’espace pour les machines CNC et les imprimantes 3D. Alors, choisissez la bonne technologie pour votre prochaine production.