Pouvons-nous combiner l’usinage CNC avec l’impression 3D pour fabriquer des prototypes ?

Il y a des cas où l'on nous demande d'usiner CNC des pièces, des produits ou un prototype qui sont soit difficiles à usiner, soit trop compliqués géométriquement, ne donneront pas une grande précision ou ne peuvent tout simplement pas être usinés. Que faisons-nous ? Pour ces scénarios, l’impression 3D des pièces peut être une excellente solution. Alors pourquoi ne pas remplacer à chaque fois l’usinage CNC par l’impression 3D ? Eh bien, il existe des avantages et des inconvénients, des avantages et des inconvénients pour chaque machine et chaque processus. Alors, lequel correspond le mieux à nos besoins ? Dans quelles circonstances préférons-nous l’un à l’autre ? Et existe-t-il une autre solution qui pourrait combiner ces deux éléments pour créer une partie combo ? La différence fondamentale entre les deux processus est qu'avec l'usinage CNC, nous réduisons la matière puisque nous commençons par un bloc de mousse par exemple, en le découpant ; tandis qu'avec l'impression 3D, nous superposons et ajoutons du matériau jusqu'à ce que nous recevions le produit final, donc appelé fabrication additive. L'imprimante 3D utilise les mêmes matériaux qui composent la pièce qu'elle crée, par exemple l'ABS PLA et le nylon, mais elle ne peut pas basculer entre les matériaux, alors que dans l'usinage CNC, nous pouvons utiliser plusieurs types de matériaux, en ajoutant souvent des matériaux supplémentaires à la fin. Cependant, l'usinage peut être compliqué - Parfois, nous devons utiliser un dépoussiéreur lors du fonctionnement d'une machine de routeur CNC pour récupérer tout l'excès créé lors du processus de perçage, de sculpture et de fraisage, alors qu'il y a moins de déchets produits lors de l'impression et que l'ensemble du processus est moins bruyant. L'usinage CNC peut être plus précis, offrant plus de précision, car les machines ont une tolérance à la chaleur plus élevée. Cela peut également donner lieu à une finition de surface polie beaucoup plus lisse compte tenu des matériaux à usiner. Les imprimantes 3D peuvent en fait déformer, plier et déformer une pièce si elles utilisent trop de chaleur sur le matériau en couches. Ainsi, si une douceur exceptionnelle est requise, l'impression 3D échouera. L'impression 3D est généralement un processus plus simple, plus pratique et moins exigeant en main-d'œuvre que l'usinage CNC, car avec l'usinage, nous devons programmer, écrire un code G, configurer différents outils et vitesses, décider du chemin de coupe et nettoyer ensuite. Cependant, la taille des pièces joue un rôle, car les pièces plus grandes mettent plus de temps à être imprimées, couche par couche. Dans l’ensemble, l’impression 3D peut aider dans certains cas de prototypage d’une complexité géométrique élevée où l’outil de routeur ne peut pas atteindre l’intérieur de la forme. Les imprimantes 3D ne peuvent utiliser que la zone du lit d’imprimante lui-même pour fabriquer les pièces. Par conséquent, si des pièces à grande échelle sont nécessaires, elles risquent de ne pas pouvoir y entrer. Il n’est pas non plus recommandé pour la production de masse car les matériaux sont beaucoup plus chers et prennent beaucoup plus de temps à fabriquer. Par conséquent, l’impression 3D est plus appropriée et plus rentable pour la production en faible volume. L'usinage CNC peut rarement s'exécuter sans surveillance et nécessite un opérateur qualifié, tandis qu'avec l'impression 3D, nous pouvons facilement exécuter le processus sans surveillance et nécessite une formation minimale de la part de son opérateur. Cependant, l'usinage CNC est une pratique plus ancienne (démarrée dans les années 40) et occupe actuellement une position encore plus forte dans l'industrie manufacturière. L'impression 3D est relativement nouvelle et continue d'évoluer pour être plus utile et adaptable et ne peut toujours pas remplacer complètement l'usinage. En résumé, la technique la plus appropriée à utiliser sera déterminée par le matériau, la complexité géométrique, le volume de fabrication et notre budget. De manière générale, nous passerions à l'impression 3D principalement si le délai d'exécution est critique, si la pièce est trop complexe pour être usinée, pour le prototypage de petits volumes et si nous devons utiliser certains matériaux qui ne peuvent pas être facilement usinés. Après avoir cité la plupart des avantages et des inconvénients de chaque technique, il existe apparemment une bonne solution qui combine les deux pour créer une seule pièce. Nous usinons souvent des pièces du produit souhaité à l'aide d'un routeur CNC, tout en fabriquant d'autres pièces petites mais plus complexes dans l'imprimante 3D, nous collons ensuite toutes les pièces ensemble pour en faire une seule unité. Une autre option consiste alors à enduire toutes les pièces combinées collées avec une couche dure telle que Polyurea, Styrospray ou époxy, puis à les lisser et à les peindre. De cette façon, nous gagnons du temps en utilisant le processus d'usinage CNC et pouvons fabriquer des pièces plus complexes combinant le meilleur des deux mondes pour créer un hybride.