Géométrie
Lorsqu’il s’agit de géométrie des pièces, l’usinage peut parfois présenter des limites. Chez Protolabs, nous utilisons des centres d’usinage CNC à trois axes qui produisent principalement des pièces orthogonales. Par exemple, les supports de moteur, les corps d’appareils photo, les plaques de fixation de thermostats ou encore les boîtiers de thermostats sont tous de bons candidats pour l’usinage.
Les angles intérieurs aigus sur les parois verticales sont difficiles à usiner, tout comme les gorges et les cavités de plus de 5 cm de profondeur. Cependant, presque toutes les autres formes sont envisageables. Dans le courant de l’année 2015, nous prévoyons de lancer un service de tournage CNC pour les plastiques, similaire à notre service actuel de tournage CNC pour les métaux. En attendant, les pièces cylindriques telles qu’un arbre d’entraînement pour motoneige ou une boule d’attelage pour remorque peuvent toujours être fabriquées par fraisage ou par impression 3D.
Pour certaines conceptions, l’usinage atteint ses limites, c’est là que l’impression 3D entre en jeu. Par exemple, il serait impossible de fabriquer une balle en plastique perforée par usinage, mais c’est un jeu d’enfant avec la technologie SL et SLS de l’impression 3D. De même, la création de canaux de refroidissement internes dans un échangeur de chaleur serait un véritable défi en usinage, mais tout à fait possible en impression 3D.
Pour d’autres pièces, c’est une question de chance : une bague fantaisie peut être aussi bien usinée qu’imprimée en 3D, mais utiliser le fraisage pour creuser un anneau serait une perte de temps et de matériaux. C’est également le cas pour un cadre photo ou un jeu de porte-serviettes. Grâce à sa capacité à imprimer exactement ce dont nous avons besoin, l’impression 3D gagne cette manche.
Un autre aspect important à prendre en compte en ce qui concerne la géométrie est de savoir si la pièce sera éventuellement utilisée en production de séries plus importantes, par exemple par moulage par injection. Une pièce usinée est plus adaptée au moulage que celle fabriquée en impression 3D. Cela s’explique par deux raisons : d’une part, le matériau utilisé en usinage est plus facile à dupliquer lors du moulage et, d’autre part, il est très probable que les pièces imprimées présentant une géométrie complexe nécessitent des modifications pour rendre le moulage plus efficace.
Tolérances et état de surface
En plus du choix des matériaux, il existe d’autres différences importantes entre l’usinage et l’impression 3D de pièces en plastique. En ce qui concerne la précision et l’état de surface, l’usinage a tendance à être plus précis et à offrir une meilleure stabilité dimensionnelle à long terme que la technologie SL. L’état de surface est plus ou moins équivalent entre les deux procédés. En ce qui concerne les pièces obtenues par SLS, elles présentent un état de surface plus rugueux que celles fabriquées par SL ou par usinage, mais leur stabilité dimensionnelle est meilleure que celle des pièces obtenues par SL et plus ou moins similaire à celle des pièces en Nylon usinées.
Prototypage avec moulage par injection
Il y a un facteur à prendre en considération dans le débat entre l’impression 3D et l’usinage des matières plastiques : le moulage par injection rapide. En effet, le service de moulage par injection de Protolabs est souvent utilisé pour la fabrication de petites séries, mais la plupart de nos clients l’utilisent également pour produire de petites quantités de prototypes ou de pièces de production avec les mêmes délais que l’impression 3D ou l’usinage. Lorsque cela se produit, plusieurs critères de conception entrent en jeu, comme le choix des matériaux, la géométrie ou les tolérances, mais ce sujet pourrait faire l’objet d’un prochain article.
De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de la production de petites séries de pièces en plastique. Si votre conception est prête, nous vous invitons à la télécharger sur protolabs.com/fr-fr. Vous obtiendrez un devis interactif pour chaque procédé de fabrication et pourrez facilement identifier celui qui vous offre le meilleur prix, les meilleurs délais de livraison et le meilleur choix de matériaux. Si vous avez des questions, n’hésitez pas à consulter notre menu sur les matériaux ou à contacter l’un de nos techniciens d’assistance au +33 (0) 4 56 64 80 50.
