Impression 3D ou usinage CNC : Lequel est le meilleur ?

Qu'est-ce que l'impression 3D et l'usinage CNC ?

Impression 3D fait des choses par ajoutant les couches. Il construit les objets une couche à la fois.

Usinage CNC fait des choses par découpage matériaux. Il part d'un gros bloc et en découpe des parties.

Voyons ce qui les rend différents et quand les utiliser !

Comment fonctionne l'impression 3D

L'impression 3D fonctionne comme par magie ! Elle construit les objets couche par couche, du bas vers le haut.

Types d'impression 3D :

• FDM - utilise de la ficelle plastique chaude
• ALS - utilise la lumière pour durcir le liquide
• SLS - utilise des lasers pour faire fondre la poudre

Les bons côtés de l'impression 3D :

• Peut faire formes bizarres que le CNC ne peut pas faire
• Bon marché pour fabriquer quelques articles seulement
• Peu de choses déchets

Des choses moins bonnes :

• Les pièces ne sont pas aussi fort
• Ne fonctionne qu'avec certains matériaux
• Pas autant que lisse en tant que pièces CNC

Comment Usinage CNC Travaux

L'usinage CNC découpe des pièces dans un grand bloc de matériau. La machine suit un programme informatique pour savoir ce qu'il faut couper.

Types d'usinage CNC :

• 3 axes coupe (se déplace dans les 3 directions)
• 5 axes coupe (se déplace dans 5 directions)
• Usinage suisse (pour les petites pièces)

Les avantages de l'usinage CNC :

• Fabrique fort pièces
• Très exactes (jusqu'à ±0,025 mm)
• Fonctionne avec de nombreux matériaux (métal, bois, plastique)

Des choses moins bonnes :

• Déchets beaucoup de matériel
• Coûts plus pour les petits emplois
• Ne peut pas en faire complexe formes

Impression 3D et usinage CNC : Côte à côte

Voyons comment ils comparer:

Quand utiliser l'impression 3D

Utilisez l'impression 3D lorsque :

1. Il suffit d'un quelques pièces
2. Vous faites une test ou modèle
3. Vous avez besoin complexe formes
4. Vous avez besoin d'une fabrication rapide
5. Vous faites plastique pièces

Exemples concrets :

• Médical : Modèles de dents sur mesure
• Avion : Pièces légères avec trous à l'intérieur
• Art : Formes bizarres qui ne peuvent pas être coupées

GE Aviation a eu recours à l'impression 3D pour les pièces de carburant et les a fabriquées. Briquet 25%!

Quand utiliser Fraisage CNC

Utiliser l'usinage CNC lorsque :

1. Vous avez besoin lots de pièces
2. Vous avez besoin fort pièces
3. Vous avez besoin exactes tailles (±0,025mm)
4. Vous avez besoin métal pièces
5. Vous fabriquez plus de 100 pièces identiques

Exemples concrets :

• Voitures : Des pièces de moteur solides
• Médical : Des outils très précis pour la chirurgie
• Les avions : Les pièces qui ne doivent pas se casser

Les supports aérospatiaux fabriqués par CNC sont plus fort (900+ MPa) que ceux imprimés en 3D (600 MPa).

Les matériaux qui fonctionnent le mieux

Matériaux d'impression 3D :

• Plastiques : ABS, PLA, PEEK
• Résines : Transparent, résistant, flexible
• Certains métaux : Acier, titane (mais moins résistant)

Matériaux d'usinage CNC:

• Métaux : Acier, aluminium, titane, laiton
• Plastiques : Tous les types
• Le bois : Tous les types
• Autres : Verre, céramique, composites

Fait amusant : La CNC peut découper des matériaux qui sont 5 fois plus difficile que ce que l'impression 3D peut utiliser !

Coût : Ce que vous payez réellement

Coûts de l'impression 3D :

• Machine : $200-$5,000 pour les modèles de base
• Matériau : $20-$50 par kg
• Travail : Peu de besoins
• Coûts cachés : Ponçage, nettoyage des pièces de support (1-3 heures de travail)

Coûts d'usinage CNC :

• Machine : $5,000-$500,000
• Matériau : Plus de déchets (jusqu'à 70%)
• Travail : Les travailleurs qualifiés coûtent plus cher
• Mise en place : L'installation prend du temps (coût plus élevé)

Pour 10 pièces :

• L'impression 3D : $200 total
• Usinage CNC : $1,200 total

Mais pour 500 pièces, la CNC devient beaucoup plus moins cher!

Vitesse : à quelle vitesse pouvez-vous obtenir des pièces ?

Vitesse d'impression 3D :

• Petite partie : 2-6 heures
• Partie moyenne : 12-24 heures
• Partie complexe : 24-48 heures

Vitesse d'usinage CNC :

• Pièce métallique simple : 4-8 heures
• Partie complexe : 1-5 jours
• Temps de préparation : 1-4 heures

Une étude de cas portant sur des pièces automobiles a montré que

• La CNC a fait son entrée dans 6 heures
• L'impression 3D a pris 18 heures

Précision : Quelle est la précision des pièces ?

Précision de l'impression 3D :

• FDM : ±0,5 mm
• SLA : ±0,1 mm
• Lignes de calque se présenter sur les pièces

Précision de l'usinage CNC:

• Standard : ±0,025 mm
• Haut de gamme : ±0,01 mm
• Lisse finir

Les fabricants d'outils médicaux utilisent la CNC parce qu'elle peut être 40 fois plus précis que l'impression 3D de base !

Formes complexes : Que pouvez-vous faire ?

L'impression 3D peut faire :

• Pièces creuses avec des objets à l'intérieur
• Des pièces qui ressemblent à la nature (courbes)
• Pièces à parois minces

La CNC a des problèmes avec :

• Trous profonds
• Coins intérieurs
• Formes très complexes

Conseil : S'il a l'air d'avoir poussé dans la nature, il faut l'imprimer en 3D. S'il ressemble à un bloc avec des trous, CNC le fait !

Approche hybride : Utiliser les deux

Les entreprises intelligentes utilisent à la fois des méthodes :

1. Impression 3D une partie test d'abord
2. Réaliser les pièces finales avec CNC
3. Utiliser l'impression 3D pour complexe pièces
4. Utiliser la CNC pour fort pièces

Exemple : Une entreprise fabrique des pièces de drones. Elle imprime la carrosserie en 3D (complexe) et usine les supports de moteur à l'aide d'une machine à commande numérique (robuste).

Industries utilisant ces outils

Aérospatiale :

• Impression 3D : Conduits d'air, supports personnalisés
• CNC : Pièces de moteur, composants d'aile

Médical :

• Impression 3D : Implants personnalisés, modèles
• Usinage CNC: Outils chirurgicaux, implants

Automobile :

• Impression 3D : Prototypes, pièces de tableau de bord personnalisées
• CNC : Blocs moteurs, pièces de précision

Produits de consommation :

• Impression 3D : Tests de nouveaux produits, jouets
• CNC : pièces produites en série, moules

Tendances futures

L'avenir de l'impression 3D :

• Plus rapide vitesses d'impression
• Plus d'informations métal options
• Multi-couleurs en une seule impression

Usinage CNC Futur :

• Des machines intelligentes qui réparent les erreurs
• Moins de déchets
• Machines hybrides (impression 3D + CNC)

Comment décider ce qui vous convient le mieux

Posez les questions suivantes :

1. Combien de de pièces dont vous avez besoin ?

• Quelques-uns seulement ? → Impression 3D
• Nombreux ? → CNC

1. Quel matériau dont vous avez besoin ?

• En plastique ? → L'un ou l'autre fonctionne
• Le métal ? → La CNC est meilleure

1. Quelle complexité est votre forme ?

• Très complexe ? → Impression 3D
• Simple ? → CNC

1. Quelle est la force doit-il l'être ?

• Super solide ? → CNC
• Affichage uniquement ? → Impression 3D

1. Quelle est l'exactitude de ces données ? doit-il l'être ?

• Très précis ? → CNC
• Assez proche ? → Impression 3D

Guide de décision rapide

Choisissez l'impression 3D quand vous en avez besoin :

• Quelques pièces seulement
• Formes complexes
• Des prototypes rapides
• Moins de déchets
• Faibles coûts d'installation

Choisir Usinage CNC quand vous en avez besoin :

• Beaucoup de la même pièce
• Tailles très précises
• Pièces solides
• Pièces métalliques
• Finition lisse