Quels sont les avantages de l’usinage CNC par rapport à l’impression 3D additive ?

Utilisés pour produire des objets à partir d’un matériau donné, l’usinage CNC et l’impression 3D additive sont des techniques de fabrication sûres et efficaces. Les deux procédés sont particulièrement utiles dans la production de prototypes, ou d’un produit personnalisé. Dans cet article, nous allons évoquer les principales propriétés à prendre en compte lors de la fabrication d’une pièce par machine CNC ou impression additive : les matériaux, la vitesse de production, la complexité technique et la précision des résultats entre autres.

Usinage CNC soustractif Versus impression 3D additive !

L’usinage CNC est une technologie de fabrication soustractive bien plus ancienne que l’impression 3D. Ce qui lui a permis d’acquérir une solide position dans les domaines de l’industrie. En revanche, la technologie 3D additive a été introduite au courant des années 1980, sans aucune prétention à remplacer les machines CNC. Bien qu’elle soit relativement nouvelle, elle est devenue plus polyvalente et accessible au fil des années. L’impression addictive est largement utilisée par les ingénieurs dans les procédés de prototypage rapide.

La principale différence entre une machine CNC et une imprimante 3D réside dans les processus de production. Dans les procédés d’usinage CNC, un bloc généralement métallique est placé dans une machine, qui soustrait le matériau pour sculpter le produit souhaité. En revanche, une imprimante 3D fonctionne par addition, c’est-à-dire qu’une pièce est fabriquée en ajoutant des matériaux par couches, l’une après l’autre.

Les procédés d’usinage CNC sont utilisés pour le travail des métaux et peuvent également être utilisés pour travailler d’autres matériaux : thermoplastiques, résines et acryliques entre autres. Contrairement aux machines CNC, l’impression 3D additive est utilisée avec des matériaux plus flexibles : PLA, ABS, PET, et autres plastiques. Mais certaines technologies peuvent également produire des pièces en métal, céramique et en matériaux composites.

Une production plus ou moins complexe

Lors de la conception par usinage CNC, certaines limites doivent être prises en considération, notamment les limites techniques des outils qui travaillent le matériau, les points de fixation ou de montage, ainsi que l’impossibilité d’usiner des coins carrés en raison des limites de l’outil CNC. À cet effet, il faut savoir que certaines formes sont plus difficiles, voire impossibles à exécuter sur une machine CNC, dans la mesure où l’outil n’est pas en mesure de traiter toutes les surfaces d’un composant.

Les machines CNC sont idéales pour fabriquer des formes géométriques simples à partir de matériaux, qui nécessitent une haute précision et une finition de surface impeccable. Toutefois, certaines formes géométriques nécessitent une rotation de la pièce pour accéder aux différents côtés. Le repositionnement de la pièce augmente le temps de traitement et les interventions de la main-d’œuvre, ce qui se répercute sur le coût final de l’usinage.

En revanche, l’impression 3D additive est soumise à beaucoup moins de contraintes géométriques en comparaison avec l’usinage CNC, grâce notamment, à la nature même des procédés additifs.

Qu’en est-il de la précision de fabrication ?

La précision de production est déterminée par la géométrie de l’outil d’usinage CNC. Comme tous les outils qui tournent, les coins intérieurs sont usinés avec un rayon. Des caractéristiques plus petites que la taille de l’outil peuvent être produites, ce qui donne des parois d’une épaisseur inférieure au diamètre de l’outil. Cela contribue à assurer une qualité de surface supérieure par rapport à ce que les imprimantes 3D peuvent produire.

En ce qui concerne l’impression 3D additive, des conceptions complexes peuvent être produites en une seule étape avec très peu de planification. Les restrictions de taille de ressource et la taille physique sont souvent les principales limitations. À cet égard, il faut noter que les imprimantes FDM permettent de produire des pièces avec une hauteur de couche de 100 à 200 microns, tandis que les imprimantes PolyJet peuvent imprimer à une précision de 16 microns.

Pour conclure, il est important de savoir identifier ce qui correspond le mieux aux besoins de l’entreprise. L’impression 3D est plus adaptée aux travaux de conception complexes et personnalisés, ainsi qu’au prototypage rapide, afin d’ajuster les formes et optimiser les résultats. Néanmoins, la gamme de pièces pouvant être produites est limitée par rapport à l’usinage CNC, et la finition de surface ainsi que la précision dimensionnelle ne sont pas aussi finies que celles obtenues avec une machine CNC.