Usinage CNC vs impression 3D : 10 considérations avant de choisir entre les deux

Matériel

La première considération est peut-être la plus importante car le matériau reste la plus grande contrainte technologique pour l’impression 3D.
Comme indiqué précédemment, il est aujourd’hui possible d’imprimer en 3D différents matériaux allant des métaux à la céramique.
Cependant, il existe encore de nombreuses limites en ce qui concerne les propriétés mécaniques globales de votre pièce.

Par exemple, les pièces métalliques imprimées en 3D n’ont pas une grande résistance à la fatigue et peuvent également nécessiter beaucoup de traitement thermique avant d’être prêtes à l’emploi. Cela peut faire monter en flèche le coût global et rendre le processus irréalisable pour votre entreprise.
L’usinage CNC serait un meilleur choix à cet égard car il peut traiter rapidement le métal et ne nécessite aucun traitement thermique.

Volume de production

Il s’agit d’une autre considération importante qui détermine le processus de fabrication qui vous convient. L’industrie manufacturière s’appuie depuis très longtemps sur le concept d’économies d’échelle. Cela signifie que plus vous produisez de pièces, plus votre production sera rentable. Aujourd’hui, les CNC et l’impression 3D jouent un rôle dans la production en série.

D'un côté, les machines CNC créent automatiquement la pièce requise avec un minimum d'intervention humaine tout en travaillant 24h/24 et 7j/7. D’un autre côté, l’impression 3D est un choix courant pour créer des prototypes et même des moules complexes pour une production ultérieure en volume à l’aide de méthodes telles que le moulage. Cependant, si la production en volume est le facteur décisif, la plupart optent pour l'usinage CNC en raison des frais généraux et du fait qu'aucun autre processus n'est impliqué.

Taille de la pièce

Une autre considération essentielle lors du choix entre l’impression CNC et l’impression 3D est la taille de la pièce. Généralement, les machines CNC peuvent traiter des pièces plus grandes en raison de leur taille. Les imprimantes 3D ont tellement de coûts associés qu’il est impossible de dépasser une certaine taille. Dans ce cas, la meilleure approche consiste à considérer les spécificités du projet. Cependant, le principe général selon lequel la CNC est un meilleur choix pour les pièces plus grandes reste vrai dans la plupart des cas.

Complexité de conception

C’est un domaine dans lequel les imprimantes 3D brillent. Puisqu’ils se développent directement à partir du modèle CAO, il n’existe pratiquement aucune conception que les imprimantes 3D ne puissent gérer. L'usinage, qu'il soit traditionnel ou CNC, nécessite beaucoup d'interventions de la part d'experts pour garantir qu'il n'y a aucun obstacle à l'outil de coupe.
Ce qui rend de nombreuses conceptions complexes peu pratiques, voire impossibles.
D’un autre côté, l’impression 3D n’est pas seulement exempte de toutes ces restrictions.
Il peut également aller plus loin et gérer des conceptions creuses et d’autres caractéristiques qui ne sont pas possibles avec d’autres techniques de fabrication.

Précision dimensionnelle

La précision dimensionnelle dont vous avez besoin aura également un effet sur la technique qui vous convient.
Les machines CNC et les imprimantes 3D sont assez précises et fournissent des résultats cohérents.
Cependant, les machines CNC dépendent toujours de la saisie initiale de l'opérateur et des codes G/M.
Les imprimantes 3D n’ont pas ce problème et vous donnent des résultats cohérents.
Leur différence est cependant assez faible et négligeable pour la plupart des applications courantes.
Par conséquent, l’impression CNC et l’impression 3D sont à la hauteur à cet égard.

Finition de surface

C’est un domaine dans lequel les machines CNC sont clairement les gagnantes.
Dans de bonnes conditions, les machines CNC offriront une finition de surface de meilleure qualité par rapport aux imprimantes 3D.
La principale raison de cette différence est le fait que les imprimantes 3D sont conçues pour des prototypes et des pièces nécessitant un traitement ultérieur.
Les machines CNC sont conçues pour créer des produits finaux prêts à être commercialisés, leurs capacités de finition de surface sont donc beaucoup plus avancées.

Vitesse

Généralement, les machines CNC peuvent découper des pièces beaucoup plus rapidement que les imprimantes 3D.
Cependant, le temps global ne dépend pas uniquement des taux de coupe.
L’heure de démarrage de la machine et d’autres exigences de pré-traitement ainsi que d’autres facteurs déterminent la vitesse globale du processus.
La taille joue également un rôle. La règle générale est que pour les pièces plus petites, les imprimantes 3D sont une option plus rapide car elles commencent à fabriquer la pièce immédiatement.
Cependant, la CNC est le bon choix pour les pièces plus grandes.

Exigences de post-traitement

Généralement, les machines CNC fournissent une pièce prête à 100 % pour le marché. Les imprimantes 3D sont un peu différentes.
Leurs applications courantes sont liées au prototypage ou à l'aide à la création de moules.
Dans les deux cas, une finition de surface rugueuse fonctionne très bien. Sinon, vous devrez poursuivre le traitement de la pièce avant qu’elle ne soit prête pour une autre application.
En dehors de cela, les composants métalliques imprimés en 3D ont même une autre exigence de traitement thermique.
En raison du fonctionnement de l’impression 3D, la pièce développée n’a pas beaucoup de résistance à la fatigue et de propriétés aux chocs.
Le traitement thermique permet à la structure interne de mieux se fixer et d'offrir de meilleures performances.
Cependant, cela ne fonctionne toujours pas aussi bien que les pièces CNC.

Respect de l'environnement

Les matériaux d’impression CNC et 3D peuvent fonctionner avec une multitude de matériaux.
Le processus CNC est généralement exempt de matériaux nocifs tandis que les imprimantes 3D utilisent davantage de plastiques thermos pour le prototypage.
S’ils sont utilisés correctement, ils peuvent constituer un excellent moyen de recycler le plastique qui autrement resterait en circulation le plus longtemps.
Par conséquent, en fonction de votre application et de votre engagement envers l’environnement, l’impression CNC et l’impression 3D peuvent potentiellement être des options respectueuses de l’environnement.

Budget de fabrication

La CNC et la 3DP ont toutes deux des coûts associés.
Pour les petites pièces uniques, les imprimantes 3D sont le meilleur choix.
Cependant, la production en volume nécessite des opérations cohérentes et les CNC constituent la meilleure option pour cela.