Dans ce monde du développement de produits à croissance rapide et à transformation numérique, le processus de prototypage revêt une grande importance. Le choix des procédures appropriées pour le développement des prototypes peut considérablement affecter la précision de la conception ainsi que le coût et le délai de mise sur le marché. Aujourd'hui, deux des technologies les plus couramment utilisées sont les suivantes, Usinage CNC ou impression 3D pour le prototypage. Mais en termes de précision, de rapidité et d'évolutivité, quelle est la meilleure technique ?
Selon un Étude Sculpteo, 48% des entreprises utilisent L'impression 3D pour le prototypage rapide, et 37% utiliser le Technique CNC pour les composants fonctionnels.
Dans cette comparaison détaillée des CNC usinage vs Impression 3D pour les applications de prototypageNous comparerons les avantages et les inconvénients de chacun d'entre eux, nous discuterons des principaux cas d'utilisation et nous fournirons quelques considérations concrètes afin de vous permettre de prendre une décision éclairée sur ce qui convient le mieux à votre processus de développement de produits.
Qu'est-ce que l'usinage CNC ?
Commande numérique par ordinateur Usinage CNC est un processus soustractif qui implique l'enlèvement de matière par des procédés soustractifs à l'aide de fraises programmées par ordinateur à partir d'un bloc solide. Les machines CNC sont réputées pour la haute précision des pièces qu'elles produisent et sont utilisées à grande échelle dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de la médecine.
Les matériaux courants de la CNC sont les suivants :
- Aluminium
- Acier
- Laiton
- ABS et autres plastiques techniques
Qu'est-ce que l'impression 3D ?
Impression 3D ou fabrication additive produit des objets numériquement, couche par couche. Ce procédé est parfait pour développer des géométries complexes et des pièces individuelles avec un minimum de perte de matière.
Matériaux d'impression 3D courants :
- PLA, ABS
- Nylon
- Résine
- Poudres métalliques (dans les imprimantes industrielles)
Usinage CNC ou impression 3D pour le prototypage : Principales différences
Voyons les principales différences qui comptent le plus dans les comparaisons. CNC usinage vs impression 3d pour les techniques de prototypage de l'industrie.
| Facteur | Usinage CNC | Impression 3D |
| Gamme de matériaux | Large (métaux, plastiques) | Modéré (principalement des plastiques, quelques métaux) |
| Finition de la surface | Excellent | Modéré à rugueux |
| Géométrie complexe | Limitée | Excellent |
| Coût des opérations ponctuelles | Plus élevé | Plus bas |
| Vitesse de production | Rapide pour les pièces simples | Rapide pour les géométries complexes |
| Tolérances | ±0.001" | ±0,005" ou plus |
| Évolutivité | Facile à mettre à l'échelle | Idéal pour les faibles volumes |
Les deux technologies ont leurs avantages, mais le meilleur choix dépend des éléments suivants l'objectif de votre prototypeLes modifications apportées à l'application de la législation sur les droits d'auteur, à la fonctionnalité, à la vitesse ou à l'apparence des produits.
Quand utiliser l'usinage CNC pour les prototypes ?
L'usinage CNC est la solution idéale dans ce cas :
- Prototypes fonctionnels ressemblant aux matériaux de la production finale
- Classes de tolérance et précision dimensionnelle.
- Résistance mécanique supérieure
- Délai d'exécution rapide pour les prototypes métalliques
- Finitions de surface de haute qualité
Le Marché mondial des machines CNC devrait atteindre $117,65 milliards d'euros d'ici 2027, progressant à un taux de croissance annuel moyen de 5.5% (Source : Fortune Business Insights).
Exemple de secteur
L'usinage CNC serait un avantage pour une entreprise de matériel médical qui a besoin de prototypes en acier inoxydable pour les essais réglementaires, en raison de sa solidité et de sa précision.
Applicabilité de l'impression 3D à des fins de prototypage.
- Si votre projet l'exige, choisissez l'impression 3D.
- Prototypage rapide et rentable.
- Flexibilité de conception avec des formes complexes
- Cycles d'itération plus rapides
- Réduction des déchets de matériaux
- Modèles conceptuels ou maquettes visuelles
Le marché mondial de l'impression 3D devrait croître à un taux de croissance annuel moyen (TCAC) de 20.8% pour atteindre $76,17 milliards en 2030 (Source : Grand View Research).
Exemple de champ
Une start-up qui expérimente plusieurs formes ergonomiques d'un gadget portable peut facilement les modifier, avec des millions de variations si elles sont imprimées en 3D à partir de FDM ou de SLA (Fusion Deposition Modeling et Stereolithography).
Conclusion
La question se pose toujours de savoir si Usinage CNC ou impression 3D pour le prototypage : quelle est la meilleure solution ? Nous pouvons simplement dire que tout dépend de vos objectifs. Si vous recherchez la précision, la solidité et la fonctionnalité dans le monde réel, l'usinage CNC est votre solution idéale. Si vous recherchez la rapidité, la flexibilité et la rentabilité, l'impression 3D est la meilleure option.
Dans la plupart des cas, l'association de ces technologies au moyen d'un processus de prototypage par étapes donne les meilleurs résultats. Les premiers modèles imprimés en 3D vous permettent de valider rapidement les idées, et les prototypes fraisés à la CNC vous offrent la fonctionnalité nécessaire pour tester et valider la production.
Choisissez l'outil approprié pour le travail et votre prototype fera plus qu'être beau, il fonctionnera.
FAQ
Qu'est-ce qui est le plus précis ? L'usinage CNC ou l'impression 3D ?
L'usinage CNC est généralement plus précis et offre des tolérances plus étroites (±0,001") que la plupart des méthodes d'impression 3D.
L'usinage CNC est-il plus coûteux que l'impression 3D ?
Oui, surtout pour les petites séries. Les coûts de réglage et d'outillage de la CNC sont plus élevés que ceux de l'impression 3D, qui est moins onéreuse pour la création de premiers prototypes.
Les pièces imprimées en 3D peuvent-elles être utilisées pour les essais fonctionnels ?
Oui, mais avec des limites. Les impressions FDM ou en résine ne résistent pas aux contraintes de la même manière qu'une pièce métallique usinée par CNC.
Quelle méthode est préférable, plus rapide pour le prototypage ?
Cela dépend ; l'impression 3D est plus rapide pour les conceptions complexes, tandis que la CNC est plus rapide pour les pièces simples fabriquées à partir de blocs solides.
Les deux technologies peuvent-elles être combinées ?
Absolument. La plupart des entreprises utilisent l'impression 3D pour les maquettes et l'usinage CNC pour les prototypes fonctionnels finaux.
