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L’usinage CNC est un procédé de fabrication industriel hautement versatile, capable non seulement de travailler des matériaux rigides (comme les métaux ou le bois) mais qui fonctionne tout aussi bien avec les polymères. L’usinage CNC des matières plastiques, bien que très similaire à l’usinage des autres matériaux, présente malgré tout un certain nombre de différences qu’il convient de prendre en compte, parmi lesquelles : les outils de découpe utilisés, la vitesse de découpe, le lubrifiant employé (généralement, on se contente d’air) et le grain de surface attendu du produit fini.
Usinage CNC des polymères ou impression 3D ?
De nombreux clients considèrent l’impression 3D comme une alternative viable à l’usinage CNC des matières plastiques. Mais, en définitive, le choix de l’une ou l’autre méthode, dans le cadre d’un projet spécifique, doit tenir compte des facteurs suivants :
- Taille d’ouvrage : l’usinage CNC permet de réaliser des ouvrages d’une taille bien plus importante que l’impression 3D. Notre réseaux de partenaires inclus des ateliers capables de réaliser des ouvrages allant jusqu’à 1.625,6 x 812 x 965,2 mm en usinage CNC, contre seulement 600 x 900 x 900 mm pour l’impression 3D (FDM). Par conséquent, l’usinage CNC est plus adapté à la réalisation d’ouvrages volumineux.
- Propriétés mécaniques : la plupart des technologies d’impression 3D bâtissent leur ouvrage une couche après l’autre, ce qui compromet les propriétés mécaniques du produit fini. La plupart du temps, cela ne constitue pas un problème sauf dans le cadre de certaines applications particulièrement exigeantes, où il faudra préférer l’usinage CNC : en effet, ce dernier n’altère pas les propriétés mécaniques des pièces usinées. Il est donc le choix idéal pour les applications exigeantes en termes de propriétés mécaniques.
- Précision dimensionnelle : l’usinage CNC offre la meilleure précision dimensionnelle (jusqu’à ±0,025 mm). Le procédé supporte des tolérances serrées, et est particulièrement approprié à la réalisation d’éléments habituellement difficiles à imprimer : les trous, les ponts, les surplombs, etc…
- Qualité de surface : les pièces plastiques usinées en CNC présentent une rugosité de surface de 3,2 μm en moyenne, sans aucun traitement post-usinage. D’un autre côté, les pièces imprimées en 3D (via FDM, FSL ou MJF) bénéficient généralement d’une rugosité plus faible.
- Nombre de pièces : en raison de sa précision dimensionnelle, de sa rapidité d’exécution et de sa répétabilité, l’usinage CNC est la méthode de choix pour réaliser un grand nombre (comprendre, supérieur à 10) de pièces identiques. En revanche, dans le cadre du prototypage ou d’une pièce particulièrement complexe, l’impression 3D pourra s’avérer être une meilleure option.
- Coûts : l’impression 3D est meilleure marchée quand il s’agit de réaliser des prototypes ou des petites séries. Une règle empirique formule cependant que pour plus de 10 pièces identiques, l’usinage CNC s’avèrera moins coûteux.
Matériaux
Sont listés ci-dessous un certain nombre de polymères compatibles avec le procédé d’usinage CNC et disponibles sur notre plateforme de devis instantané.
- ABS (acrylonitrile butadiène styrène)
- Acrylique
- Acétal / Delrin / POM (polyoxyméthylène)
- Nylon / Polycaprolactame
- PEEK / Polyétheréthercétone
- PTFE / Téflon
- PC / Polycarbonate
- UHMW PE / Polyéthylène de masse molaire très élevée
Post-usinage
Les pièces produites par usinage CNC peuvent parfaitement être utilisées telles qu’elles. La rugosité de surface est généralement de 3,2 μm et peut même descendre jusqu’à 0,4 μm. Cependant, un traitement post-usinage peut être nécessaire, notamment pour améliorer le grain de surface ou l’apparence générale de l’ouvrage. Ci-dessous sont répertoriées quelques-unes des opérations réalisables en post-usinage sur des pièces mécaniques en plastiques réalisées par usinage CNC.
- Microbillage : Une fois l’usinage terminé, des restes de matières plastique peuvent demeurés attachés à la pièce. Le microbillage permet de s’en débarrasser et d’obtenir une surface complètement lisse.
- Teinture : La teinture est une opération communément réalisée dans le but de changer la couleur de l’ouvrage. De nombreuses colorations différentes sont disponibles, mais les options peuvent être limitées selon le matériau choisi. Pour plus d’information, veuillez consulter notre guide de sélection des matériaux.
- Vernissage : L’utilisation de vernis confère à vos pièces mécaniques un fini brillant. Elle permet aussi d’en améliorer certaines propriétés physiques, comme la résistance à l’usure.
Conclusion
Chez Xometry Europe, nous offrons des services d’usinage CNC pour la réalisation de pièces mécaniques en polymères. Fort de notre réseau de plus de 2000 ateliers partenaires, nous garantissons la qualité, l’aisance et la rapidité. Rendez-vous sur notre plateforme de devis instantané pour importer vos modèles, choisir vos matériaux et vos finitions et recevoir un devis complet en quelques secondes.
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