3 raisons pour lesquelles vous devriez combiner l’impression 3D et l’usinage CNC

Alors que l’impression 3D a révolutionné le prototypage et la fabrication dans des applications spécifiques, il est toujours impossible de remplacer l’usinage CNC ou le moulage par injection par un processus différent. Cependant, combiner l’usinage CNC et l’impression 3D peut s’avérer excellent pour respecter le calendrier ainsi que les exigences de conception. La combinaison de ces deux processus peut offrir plusieurs avantages pertinents pour l’industrie manufacturière.

Voici quelques raisons pour lesquelles vous devriez combiner l’usinage CNC et l’impression 3D ainsi que les avantages offerts par cette fusion :

1. De meilleures tolérances

Le fait que l’impression 3D en soit à ses balbutiements indique directement les tolérances des imprimantes 3D modernes. Malgré des améliorations constantes chaque année, de nombreuses pièces d’utilisation finale ont des tolérances et d’autres exigences critiques qui ne sont fournies que par les méthodes de fabrication en place.

L’usinage CNC est relativement homogène et présente un produit plus sophistiqué. Son équipement n’est pas aussi sensible à la chaleur qu’une imprimante 3D, ce qui peut déformer et déformer la pièce et conduire à des séries de produits incertaines.

Une union réussie des deux présente les avantages du prototypage rapide offert par les imprimantes 3D. Dans le même temps, vous pouvez régler la tolérance de 0,1-0,3 mm à partir d’une imprimante 3D DMLS ou SLS à environ 0,025-0,125 mm telle qu’elle est rendue par une fraiseuse CNC.

La combinaison de techniques fournit des prototypes rapides ainsi que des performances cohérentes et précises. Il facilite également les travaux de finition sur une machine moins susceptible de déformer le produit.

2. Économie de temps efficace

Nous pourrions soutenir qu’il y a trop d’étapes impliquées dans l’impression 3D. Tout d’abord, vous devez d’abord imprimer une pièce, puis la livrer à une autre section de l’atelier pour l’usinage CNC. Cependant, comparé au moulage par injection, ce processus est encore moins long.

Le moulage par injection exige que la conception et la création d’un outil spécialisé passent par chaque pièce au cours du processus de moulage. Ce processus conduit à une consommation de temps plus élevée.

Il est plus simple de modifier les fichiers numériques qui finissent par être imprimés en 3D sous forme de prototypes que de peaufiner une machine-outil de moulage par injection existante.

3. Avantages de l’utilisation d’une grande pièce

Combiner ces deux mondes consiste à imprimer en 3D une pièce puis à la soumettre à un fraisage CNC pour ajuster les tolérances finales. Cependant, une autre histoire est en train d’émerger concernant l’unification de ces deux technologies en une seule machine.

Le résultat est quelque chose de similaire aux fraiseuses hybrides à l’échelle industrielle. Ces machines auront un volume de construction d’environ 40 pieds de diamètre, environ 10 pieds de haut. Ces machines hybrides d’impression-fraisage 3D pourraient fraiser la surface d’une nouvelle impression 3D pendant que l’opération est encore en cours.

Combinaisons potentielles

Voici certains cas où vous pouvez exploiter avec succès l’unification de l’impression 3D et de l’usinage CNC et rationaliser le processus de fabrication :

Faire du plastique

Vous voudrez peut-être fabriquer une pièce en plastique, mais vous pensez que la fabrication additive pourrait ne pas fournir la précision nécessaire. Dans un cas où des tolérances strictes sont primordiales, combiner l’impression 3D et l’usinage CNC peut être utile.

Vous pouvez utiliser l’impression 3D pour fabriquer la pièce, puis mettre en œuvre un usinage CNC pour la couper aux dimensions requises. Ce geste éliminera les éventuelles insuffisances du matériel de fabrication additive.

Composants de remplacement pour machines

La combinaison de l’impression 3D et de l’usinage CNC peut également fonctionner exceptionnellement bien pour les opérations urgentes. Pour produire des composants de remplacement dans une petite fenêtre, vous n’aurez peut-être pas assez de temps pour attendre que les matrices de moulage par injection soient façonnées.

Dans de tels scénarios contraints, vous pouvez établir un éventail de traitements pouvant fonctionner avec l’impression 3D et l’usinage CNC sans vous soucier des retards. Étant donné que ces deux technologies reposent sur des fichiers CAO, il est facile de modifier les conceptions et de les implémenter dans des pièces et des produits. A l’inverse, changer une solution à base de matrices entraînera encore plus de retards.

Conseils pour l’usinage de pièces imprimées en 3D

Les industries qui doivent répondre à des spécifications de produits exigeantes dans plusieurs unités comprennent les secteurs de l’automobile, de la défense, de l’aérospatiale et des dispositifs médicaux. Selon un rapport récent, l’impression et la modélisation 3D sont devenues cruciales pour la greffe du visage et des mains.

Cependant, répondre aux attentes des clients, améliorer la surveillance de la sécurité et rechercher un avantage concurrentiel exigent une conception de classe mondiale et des processus de fabrication méticuleux de la part de chaque type d’entreprise.

Par conséquent, pour satisfaire les valeurs mentionnées ci-dessus, tenez compte des conseils suivants pour tirer le meilleur parti de ce nouveau processus de fabrication unifié –

Communiquez tôt et fréquemment avec les machinistes pour vous assurer qu’il n’y a pas d’erreurs et que le produit est livré conformément aux spécifications mentionnées. Il y aura des sections sur la pièce qui nécessiteront des tolérances considérablement serrées. Ainsi, il est impératif de les appeler au préalable pour éviter les malentendus.

Si vous pensez que certaines caractéristiques de la pièce ou du produit peuvent nécessiter un fraisage après l’impression, assurez-vous de concevoir le produit de manière explicite afin que la fraiseuse puisse physiquement atteindre cette zone spécifique.

Vous devez savoir quand utiliser du matériel supplémentaire. Une pièce imprimée en 3D peut atteindre environ 85 à 90 % de l’ajustement et de la tolérance requis. Mais pour s’assurer qu’il aille jusqu’au bout, le processus de fraisage CNC peut réduire sa masse et ses dimensions. Si vous ne tenez pas compte de cela avec du matériel supplémentaire, le produit peut se retrouver avec des points faibles.

La principale raison d’unifier l’impression 3D et l’usinage CNC est que cela peut augmenter la productivité de vos processus de fabrication. Cette unification surmonte les limites de chaque technologie lorsqu’elle est utilisée individuellement.

L’essor de l’impression 3D grand format et son impact sur l’industrie manufacturière

Alors que l’impression 3D et l’usinage CNC se combinent déjà pour révolutionner les petites et moyennes productions, l’innovation de l’impression 3D grand format ouvre de nouvelles perspectives pour l’industrie manufacturière. Cette technique permet de surmonter les limitations de taille inhérentes aux méthodes traditionnelles et de faciliter la création de pièces plus grandes et plus complexes sans nécessiter de multiples assemblages. Ce bond en avant est capital pour certains secteurs comme l’automobile ou l’aéronautique, où les dimensions des pièces peuvent directement influencer la performance et l’efficacité énergétique.

Synergie entre précision et dimension

Le passage à l’impression 3D de grande taille ne se contente pas d’élargir les horizons en termes de dimensions, il enrichit aussi la précision avec laquelle ces pièces sont produites. Le fait d’associer cette technologie à l’usinage CNC permet en effet de combiner la rapidité de production et la personnalisation à grande échelle. Cette synergie offre une réponse adaptée aux exigences spécifiques de projets ambitieux, comme la production de structures complexes, où chaque détail compte. Ainsi, les industries capables de tirer parti de ces avancées technologiques peuvent améliorer leur efficacité opérationnelle et réduire significativement les délais de fabrication et les coûts associés. Là où l’usinage CNC implique des sections assemblées réalisées individuellement, l’impression 3D grand format permet de contourner ces étapes par une production en continu. Cette approche optimise le temps de production et réduit les coûts liés aux erreurs d’assemblage.

Ces avancées sont synonymes de changements radicaux dans la conception et la production. Elles permettent aux fabricants de repousser les limites de l’innovation, tout en répondant aux exigences croissantes en matière de performance, de coût et de durabilité. En consolidant les acquis de l’usinage CNC avec les nouvelles possibilités offertes par l’impression 3D grand format, l’industrie manufacturière peut envisager une réduction significative des délais de mise sur le marché et une amélioration de l’efficacité des processus de fabrication.

Derniers mots

Du prototypage rapide à la production de masse à part entière, l’impression 3D et l’usinage CNC sont désormais considérés comme des technologies qui se complètent plutôt que comme des concurrents.

Si vous avez un fabricant innovant pour déployer les deux côte à côte, vous pouvez créer des pièces et des produits dans un délai plus court et minimiser le gaspillage de matériel.