Avantages de la combinaison de l’usinage CNC et de l’impression 3D dans la fabrication additive

Avantages de la combinaison de l’usinage CNC et de l’impression 3D dans la fabrication additive

Vous envisagez d’intégrer la technologie d’impression 3D par usinage CNC dans votre entreprise de fabrication additive ? Lisez la suite pour découvrir les avantages et les inconvénients à surveiller.

La combinaison de l’usinage CNC et de l’impression 3D peut potentiellement apporter de nombreux avantages aux opérations de votre entreprise de fabrication. Examinons de plus près comment la combinaison de ces deux technologies peut profiter à votre entreprise.

Aperçu de l’usinage CNC et de l’impression 3D

Avant d’examiner les avantages de la combinaison de l’usinage à commande numérique et de l’impression 3D, rappelons d’abord les bases de chaque processus de fabrication.

L’usinage à commande numérique par ordinateur fait appel à des outils d’usinage à commande numérique comme les fraises, les tours et les forets. L’équipement est automatisé par des instructions informatiques.

L’usinage CNC peut être utilisé avec une grande variété de matériaux, notamment le métal, le plastique, le bois et la céramique, pour créer des pièces ou des produits personnalisés. Le processus d’usinage CNC est un processus de fabrication soustractif.

L’impression 3D, quant à elle, utilise le processus de fabrication additive ; elle crée des objets une couche à la fois avec n’importe quel matériau supporté.

Les machines CNC et les imprimantes 3D présentent toutes deux de nombreux avantages pour l’usinage de différents types de pièces. Mais lorsque les deux technologies sont utilisées simultanément, vous pouvez apporter une efficacité inégalée au processus de fabrication.

L’achat de machines ne doit pas non plus vous coûter un bras et une jambe, car de nombreux équipements d’occasion de haute qualité sont disponibles à l’achat. Vous trouverez une large gamme de machines de fabrication et de machines CNC d’occasion de grandes marques chez Revelation Machinery.

 

Applications de l’usinage CNC et de l’impression 3D combinés

La combinaison de l’usinage CNC et de l’impression 3D ne nécessite pas un flux de travail complexe. En effet, le principal avantage de la combinaison des deux technologies est d’améliorer l’efficacité de la production de votre entreprise manufacturière en surmontant les limites que les deux procédés présentent séparément.

Par exemple, si vous souhaitez fabriquer un produit en plastique, mais que vous savez que la méthode additive de l’impression 3D n’offrira pas la précision dont vous avez besoin en raison de tolérances serrées, vous pouvez fabriquer la pièce avec une imprimante 3D, puis déployer une machine CNC pour la tailler aux dimensions requises. Ainsi, vous pouvez facilement éradiquer les imperfections qui auraient pu apparaître au cours du processus de fabrication additive.

L’utilisation d’une combinaison des deux procédés est également idéale pour les opérations sensibles au facteur temps. Par exemple, si vous devez produire des composants de remplacement dans un délai court, et que vous n’avez donc pas le temps d’attendre que les matrices de moulage soient façonnées, vous pouvez mettre en place une séquence de traitement utilisant à la fois des machines CNC et des imprimantes 3D. Vous n’avez alors pas à vous soucier des retards qui peuvent entraver la progression.

En outre, comme les processus de commande numérique et d’impression 3D utilisent des fichiers de conception assistée par ordinateur pour fournir des instructions aux machines, il est facile d’apporter des modifications aux conceptions si nécessaire.

Avantages de la combinaison des deux technologies

Il existe de nombreux avantages à combiner les opérations de la machine à commande numérique et de l’imprimante 3D. Voici un aperçu plus détaillé des principaux avantages de la combinaison de ces deux technologies.

Meilleures tolérances

Tout d’abord, vous bénéficiez du meilleur des deux mondes en combinant les machines CNC et les imprimantes 3D dans votre atelier d’usinage. Vous pouvez utiliser le prototypage rapide des imprimantes 3D, mais en même temps, vous pouvez créer une plus grande tolérance. Au lieu de la tolérance de 0,1 mm à 0,3 mm qu’offrent généralement les imprimantes 3D, vous pouvez rendre environ 0,025 mm à 0,125 mm avec une fraiseuse CNC.

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En utilisant ces deux technologies ensemble, vous pouvez créer des prototypes rapides qui sont cohérents et précis.

Les processus peuvent être accélérés

Le moulage par injection nécessite la conception et la création d’outils spécialisés pour suivre chaque pièce tout au long du processus. Cela prend beaucoup de temps.

Vous pouvez accélérer les processus de fabrication en combinant l’impression 3D et l’usinage CNC. En effet, il est plus facile d’ajuster les instructions informatiques des machines que d’apporter des modifications à un outil de moulage par injection existant.

Une production durable et stable

En combinant l’impression 3D et l’usinage CNC, vous pouvez obtenir de meilleurs résultats en termes de taille et de précision. L’utilisation conjointe de ces deux technologies permet également à votre entreprise de fabrication d’obtenir des résultats de production stables.

La combinaison des deux processus se traduira par une répétabilité des volumes élevés et des délais raccourcis, ce qui est essentiel pour une production durable et stable.

Avantages des machines hybrides

Si la combinaison de l’impression 3D et de l’usinage CNC consiste généralement à créer des objets en 3D et à les soumettre ensuite à un fraisage CNC, il existe également des machines hybrides industrielles qui combinent les deux méthodes pour vous, comme les fraiseuses disponibles chez Multifax. Ces nouvelles machines hybrides peuvent fraiser la surface d’une nouvelle pièce imprimée en 3D alors que l’opération est toujours en cours.

Cet équipement peut coûter des centaines de milliers de dollars. Cependant, il vous permet de construire des objets de grand volume pouvant atteindre un diamètre de 40 pieds environ et une hauteur de 10 pieds. Cela signifie que vous pouvez fabriquer des produits et des pièces à partir de pièces de très grande taille.

En utilisant des machines hybrides qui font appel à la fois aux procédés de fabrication soustractive et additive, votre entreprise de fabrication peut élever sa production à un autre niveau et maximiser sa productivité. Vous pouvez obtenir des processus de fabrication plus rapides, des coûts réduits et moins de déchets.

Une machine hybride vous permet d’aller bien au-delà de ce qui est possible avec des technologies soustractives et additives distinctes.

 

Points à considérer

La combinaison des processus d’usinage CNC et d’impression 3D présente de nombreux avantages. Cependant, il existe également des inconvénients. Lorsque vous êtes conscient des pièges potentiels, vous pouvez empêcher les problèmes de se produire.

Par exemple, si vous créez un produit en utilisant l’impression 3D et que vous utilisez ensuite une machine CNC pour la finition, l’équipement CNC pourrait épuiser les couches du produit, vous laissant sans matériau en dessous pour travailler. Dans ce cas, la pièce devrait être mise au rebut.

De même, si les pièces sont particulièrement irrégulières, il y a plus de chances que l’usinage entraîne un enlèvement excessif de matière.

Un autre problème potentiel est de trouver des opérateurs experts à la fois en machines CNC et en imprimantes 3D. Les professionnels doivent avoir une bonne connaissance des processus et des limites de chaque type de machine. Si vous envisagez d’utiliser une machine hybride, vos opérateurs doivent être suffisamment expérimentés pour l’utiliser.

Toutefois, les inconvénients sont assez négligeables par rapport aux nombreux avantages qu’apporte la combinaison de l’usinage CNC et de l’impression 3D.

L’Inconel 718 est ajouté pour créer de nouvelles caractéristiques de la pièce sur ce cylindre en acier inoxydable 304.

En fin de compte, si vous formez votre personnel en conséquence ou si vous engagez des experts dès le départ, vous pouvez éviter les pièges et récolter les avantages de l’utilisation des machines CNC et des imprimantes 3D dans votre entreprise.

Réflexions finales

Dans l’ensemble, les avantages de la combinaison des technologies d’usinage CNC et d’impression 3D l’emportent largement sur les inconvénients. Cependant, vous devez toujours envisager les applications spécifiques à vos opérations de fabrication particulières. Certains secteurs se prêtent mieux que d’autres à une combinaison des méthodes de fabrication. Par conséquent, votre décision peut dépendre du type de pièces que vous produisez.

Une fois que vous aurez déterminé que l’utilisation de machines CNC en combinaison avec des imprimantes 3D est la voie à suivre pour votre entreprise, vous pourrez décider en connaissance de cause d’utiliser les deux technologies simultanément ou d’investir carrément dans des machines hybrides.

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