AtSZOMK , notre équipe de conception et d'ingénierie réalise une grande variété de prototypage avec une sélection tout aussi large de matériaux. L'une de nos spécialités est le prototypage plastique avec une conception pour la fabrication à l'esprit. Selon les spécificités d'un projet et ce que le client essaie d'accomplir, la création d'un prototype peut être mieux réalisée avec Usinage CNC, impression en 3D ...ou combiner les deux pour créer un modèle hybride. Discutons des bases de la production de prototypes, ainsi que des avantages et des inconvénients de chacun.

Avantages et inconvénients des prototypes d'usinage CNC

Les machines CNC (contrôle numérique par ordinateur) sont des dispositifs électromécaniques qui manipulent les outils d'atelier d'usinage à l'aide d'entrées de programmation informatique. En utilisant un logiciel de CAO tel que Solidworks, il est possible de transformer une pièce de matière en stock (comme un bloc de plastique) en un produit fini au moyen d'un processus d'enlèvement de matière contrôlé. L'usinage CNC est un peu comme la sculpture : commencer par un bloc de matière et l'enlever si nécessaire (également appelé « fabrication soustractive »).

L'un des plus grands avantages de l'utilisation de machines CNC pour créer un prototype est qu'il est possible de créer un modèle « Looks Like - Works Like ». Comme son nom l'indique, ce type de prototype est une pièce maîtresse destinée à épater le client tout en montrant à quoi ressemblerait et fonctionnerait une pièce de production finale. La plupart de nos clients ont besoin de prototypes entièrement fonctionnels pour s'assurer que les objectifs de conception et fonctionnels sont atteints. La plupart des projets avec lesquels nous sommes approchés sont des clôtures

Si un client vient nous voir et nous demande de prototyper ce boîtier, notre équipe de conception et d'ingénierie peut CNC ce modèle à partir d'un morceau de plastique polypropylène. Cependant, cela peut être coûteux en main-d'œuvre, en temps et en coût... ce qui est l'un des inconvénients de l'usinage CNC pour les prototypes. Ceci est particulièrement pertinent lorsqu'il s'agit des faibles quantités de pièces qui sont généralement souhaitées.

Qu'en est-il de l'impression 3D pour les prototypes ?
L'impression 3D est un processus de « fabrication additive » (contrairement à l'usinage CNC, qui était auparavant décrit comme la fabrication soustractive). Fondamentalement, les pièces sont créées par l'ajout séquentiel de petits morceaux de matériau pour créer un produit fini plus grand. Le processus implique l'interprétation d'un fichier logiciel de conception assistée par ordinateur (tel qu'un fichier 3D Solidworks) et est capable de produire des pièces complexes, nouvelles et évolutives en quelques heures. Chez Creative Mechanisms, nous utilisons des machines FDM (Fused Deposition Modeling) à la pointe de la technologie pour imprimer des prototypes en 3D, le cas échéant.

L'un des avantages de l'impression 3D est le fait que les pièces peuvent être créées rapidement avec relativement peu de travail humain une fois la phase de conception dépassée ; cela réduit considérablement les coûts en termes de temps et de main-d'œuvre. Le prototypage FDM est souvent utilisé pour déterminer si le concept d'ingénierie présente ou non des défauts nécessitant une refonte. Plusieurs prototypes peuvent être générés sur la base d'améliorations de conception itératives dans un laps de temps relativement rapide et à un coût de production relativement faible à l'aide d'imprimantes 3D. Malheureusement, l'un des inconvénients de l'impression 3D est qu'il existe des matériaux limités pouvant être utilisés pour créer des pièces. Par exemple, il n'existe aucun moyen approprié d'imprimer efficacement du polypropylène en 3D.

ABS imprimé en 3D + polypropylène usiné CNC = modèle hybride pour prototypes Étude de cas