Auparavant, si votre projet comprenait des pièces complexes que les méthodes standard ne pouvaient pas réaliser, l'usinage CNC était toujours le premier choix. Il permettait de fabriquer des pièces assez complexes avec de multiples degrés de liberté. Les machines CNC sophistiquées à commande numérique peuvent couper et tourner dans de nombreuses directions avec une très grande précision. Toutefois, les dernières méthodes d'impression 3D offrent une alternative solide à l'usinage CNC en utilisant des matériaux solides. Choisir entre l'usinage CNC et l'impression 3D est devenu une question de temps et de coût de fabrication. Chaque technologie a ses avantages, mais il y a quelques domaines où elle constitue un meilleur choix. Passons en revue plusieurs points clés où la technologie est un meilleur choix.
La finition de surface et les détails minimaux dépendent de la taille de l'outil de la CNC, et les détails de l'impression 3D dépendent également du diamètre de la buse dans l'impression par extrusion. D'autres technologies d'impression 3D, comme la fusion laser sélective (SLM), peuvent produire des impressions très détaillées, mais elles sont plus coûteuses et produisent une finition grossière. Les opérations de fraisage et de tournage de l'usinage CNC peuvent produire des surfaces brillantes et, dans de nombreux cas, c'est la meilleure façon d'accomplir les tâches où le lissage est préférable.
PCBWay offre une large gamme de machines CNC et de services d'impression 3D permettant d'obtenir des tolérances et des finitions élevées. Les tolérances CNC peuvent atteindre jusqu'à ±0,125 mm, tandis que la précision de l'impression 3D peut atteindre ±0,05 mm. Les tolérances dépendent fortement de l'opération utilisée, de la taille de la pièce et du matériau.
Une fois la pièce fabriquée, la surface peut faire l'objet d'un traitement supplémentaire pour obtenir la finition souhaitée. Chez PCBWay, les pièces CNC peuvent être finies de plusieurs façons, notamment par
Les pièces 3D peuvent être finies de la manière suivante :
La forme est probablement le facteur clé le plus important dans le choix de l'impression 3D. Les machines-outils à commande numérique sont excellentes pour travailler les surfaces extérieures et percer des trous, tandis que les imprimantes 3D peuvent réaliser presque toutes les structures intérieures et les formes bizarres. L'impression 3D peut produire des composants solides mais légers, essentiels dans les industries aérospatiale et automobile, en manipulant la structure interne de la pièce. L'impression 3D permet également de construire des carcasses en forme de 3D pour la culture d'organes humains artificiels tels que des foies, des reins et des cœurs. Cependant, l'impression 3D est limitée par la taille des prototypes ; dans de nombreux cas, ce problème est résolu par l'impression de pièces séparées et leur assemblage en une seule pièce.
Chez PCBWay, il existe des contraintes de taille de fabrication. Par exemple, pour l'usinage CNC, la taille minimale des pièces est de 2 mm, tandis que la taille maximale est de 1000 mm. Les limitations de la CNC incluent également le fait qu'elle ne peut pas produire des pièces interconnectées (elles doivent être fabriquées séparément) ; de plus, la CNC a des capacités limitées dans l'enlèvement de matière à l'intérieur des pièces. Si un outil ne peut pas s'adapter, il n'enlèvera pas de matière à l'intérieur. La situation est différente avec l'impression 3D - la technologie est excellente pour construire presque n'importe quelle structure interne personnalisée, le squelette. Cependant, la pièce maximale peut être de 600mm x 600mm x420mm.
L'impression 3D est une fabrication additive où les structures sont construites couche par couche. L'intégrité de la structure dépend de la façon dont ces couches adhèrent. Il existe toujours un risque de délamination en cas de contrainte ou d'autres conditions environnementales. En outre, un nombre limité de matériaux peut être utilisé dans l'impression 3D. Tous les matériaux ne peuvent pas être facilement contrôlés en température pour permettre l'impression 3D. Pour augmenter la résistance des pièces imprimées en 3D, des traitements supplémentaires, comme le renforcement par des fibres, peuvent être nécessaires. D'autre part, le fraisage CNC utilise des matières premières solides telles que des métaux ou des polymères. Chez PCBWay, vous pouvez choisir parmi plus de 50 types de matériaux pour l'usinage CNC. Les plus durs sont les aciers alliés, inoxydables et à outils, tandis que les matériaux tendres sont l'aluminium et une gamme de plastiques et de résines. Si vous ne voyez pas le matériau dont vous avez besoin dans le formulaire de devis, vous pouvez demander un devis personnalisé. Les péages éliminent les zones inutiles, laissant un monolithe solide qui peut résister à des charges beaucoup plus élevées. Il ne fait aucun doute que si une pièce doit résister à des charges élevées et qu'elle est critique, l'usinage CNC est le choix numéro un.
Les machines à commande numérique et les machines d'impression 3D sont des technologies différentes. L'une est soustractive et l'autre additive. Les technologies soustractives sont plus évoluées, permettant d'atteindre des vitesses de fabrication élevées, offrant une large gamme de matériaux. Cependant, même si l'usinage, le fraisage ou le tournage CNC sont hautement automatisés de nos jours, un opérateur qualifié est toujours nécessaire pour régler, entretenir et maintenir le bon fonctionnement. Les machines CNC sont équipées de changeurs d'outils automatiques, de liquides de refroidissement et de nombreuses autres pièces mobiles. La CNC exige un investissement initial beaucoup plus élevé. Ainsi, le prototypage de pièces à faible volume peut être plus coûteux, car il nécessite une configuration et un outillage complexes. Il est préférable de configurer une machine à commande numérique pour une production en grande série, car une fois configurée, elle peut fonctionner de nombreuses fois avec un minimum de maintenance.
L'impression 3D est conçue pour fonctionner sans aucune surveillance, mais le processus de fabrication est beaucoup plus lent. La configuration est simple : il suffit de charger le code G de votre conception pour qu'elle soit imprimée. Vous pouvez imprimer différentes pièces à chaque fois sans délai de mise en route. Pour un faible volume ou un prototypage unique, l'impression 3D est préférable et beaucoup moins chère que la CNC.
L'autre facteur clé de la rentabilité est la quantité de matériau utilisée. Par exemple, la matière est retirée de la matière première dans le fraisage CNC jusqu'à l'obtention de la forme finale. Certains matériaux, comme les métaux et certains plastiques, peuvent être recyclés. Dans l'impression 3D, on utilise autant de matériau que nécessaire. Bien entendu, l'impression 3D peut nécessiter un matériau de rembourrage et une structure de support si la pièce est très complexe.
PCBWay rend accessible à tous la plupart des services de prototypage de qualité industrielle. Ils ont une grande expérience dans la fabrication et le prototypage de circuits imprimés, et ils améliorent constamment leurs machines pour être à la pointe de la qualité et de la rapidité. Leur site web est très pratique pour télécharger votre conception et commander le service souhaité en quelques clics de souris seulement. Par exemple, si vous avez besoin d'un service d'impression 3D, il vous suffit de vous rendre sur le formulaire de devis, de sélectionner les paramètres nécessaires et de télécharger les fichiers cad.
L'impression 3D semble très attrayante, mais la technologie se développe en recherchant des matériaux plus robustes pour augmenter la vitesse d'impression, améliorer la finition de surface. Il y a beaucoup de réalisations exceptionnelles, mais elles sont relativement plus la démonstration de nouvelles capacités que d'être acceptable en raison des contraintes économiques. L'impression 3D est davantage acceptée par les amateurs et les développeurs de pièces non critiques.
L'usinage CNC est principalement utilisé dans les applications industrielles car il fournit des pièces fiables, bien finies et précises et peut produire des volumes plus importants dans des délais plus courts. La configuration initiale et l'outillage rendent l'usinage CNC plus coûteux que l'impression 3D. Cependant, la forte automatisation la rend accessible à tous.
Nous vous encourageons vivement à découvrir toutes les capacités de prototypage rapide de PCBWay. Outre l'usinage CNC et l'impression 3D, nous proposons également la fabrication de tôles et le moulage par injection.
Les processus de fabrication se décomposent principalement en deux familles. La première est celle de la fabrication additive (ou impression 3D), qui consiste à construire progressivement les pièces. Ces dernières années, l’impression 3D est de plus en plus appréciée comme méthode pour construire des composants.
