Le fabricant de centres d’usinage Datron nous dresse un comparatif entre les deux technologies et brise quelques idées reçues.

Fournisseurs de centres d’usinage grande vitesse dans des domaines et secteurs d’activité très variés, tels que les ateliers de prototypage, bureaux d’études, laboratoires et centres de recherche, l’industrie médicale, Datron est régulièrement consultée pour des applications de prototypage ou de réalisation de petits outillages et pièces uniques.
Peut-on opposer l’usinage à l’impression 3D ? Une question, qui, semble-t-il, est posée de plus en plus fréquemment au constructeur. « Il nous parait intéressant de se pencher sur le sujet et d’y apporter une réponse », dit-il. Et de décrire, dans cet article, les avantages que peut offrir l’usinage par rapport à la fabrication additive, et d’éliminer l’idée que cette nouvelle technologie pourrait concurrencer les machines-outils.
Avantages et limites de l’impression 3D. Il est vrai que la fabrication additive évolue de façon fulgurante depuis le début du XXe siècle. A l’origine limitée au prototypage d’objets de petites tailles, en résine, elle va se diversifier au fil des années en termes de matériaux, taille et qualité des pièces.

Se passer de la FAO

L’un des principaux avantages de la fabrication additive, le plus fréquemment évoqué les clients de Datron, relève de la simplicité d’utilisation et de la rapidité à concrétiser une pièce : pas de passage par une FAO, d’approvisionnement d’outils spéciaux, de bridages spécifiques… pas besoin de longues années d’expérience pour réaliser une pièce. Le prix d’entrée pour une imprimante 3D est aussi devenu très abordable, si l’on reste sur les technologies les plus simples.
Enfin, l’impression 3D est la technologie incontournable pour réaliser très simplement des pièces complexes difficiles, voire impossibles à usiner (pièces creuses, canaux internes, certaines contre-dépouilles complexes…).

Les limites de la 3D

Cependant, cette technologie connait encore des limites. Si aujourd’hui elle offre la possibilité de réaliser des pièces dans de nombreux matériaux, les imprimantes 3D ne sont généralement pas polyvalentes et restent dédiées à une seule matière. Ce qui est pénalisant dans la validation fonctionnelle et non de design d’une pièce.
S’agissant de matériaux métalliques, elle ne préserve pas les caractéristiques, l’intégrité, de la matière. La fabrication par couches successives pouvant, entre autres être, à l’origine de zones de fragilité dans la structure du matériau.
Les états de surface sont souvent de qualité très moyenne, nécessitant parfois un usinage ou polissage post-impression. De même que les précisions et répétabilités sont généralement limitées, en particulier pour les solutions les plus accessibles en termes de budget. Enfin, certaines technologies peuvent être à l’origine de nanoparticules nocives.
Les solutions offertes par l’usinage. Parlons maintenant de l’enlèvement de matière, et plus particulièrement de l’usinage. Si les évolutions sont moins spectaculaires pour cette technologie beaucoup plus ancienne, elles sont cependant nombreuses et apportent des solutions aux problématiques actuelles.
Ainsi, l’apparition de l’UGV (Usinage grande vitesse), l’évolution des outils et revêtements d’outils, ouvrent de nouvelles possibilités et permettent l’usinage de matériaux et de pièces complexes problématiques à travailler avec des méthodes plus conventionnelles.
Travail de nouveaux matériaux aux contraintes spécifiques, durées de vie accrues des outils, avances rapides dans des matériaux durs ou abrasifs, conservation de l’intégrité de la matière et de ses caractéristiques intrinsèques, nombreux sont les progrès et avantages des nouvelles solutions.

Etat de surface parfait

Polyvalence, qualité de coupe et états de surface parfaits, mise en œuvre rapide et pièces produites en un temps record, dans tous types de matériaux.
Ainsi, les centres UGV Datron offrent une grande polyvalence, avec la possibilité de travailler une grande variété de matériaux, de réaliser les pièces directement dans la matière définitive pour des essais fonctionnels ou mécaniques, des tests d’usure et bien sûr de valider le design avec son rendu définitif…
Sur les centres UGV, les états de surface peuvent aller jusqu’à un aspect proche du miroir, en particulier si l’on utilise les nouvelles gammes d’outils revêtus dédiés. Dans les plastiques, on parvient non seulement à de très bons états de surface, mais aussi à conserver la transparence. Enfin, il est possible de réaliser des effets de texture par gravure.
Les niveaux de résolution, de précision et de répétabilité qu’offre l’usinage permettent la réalisation de pièces de micromécanique de précision pour lesquelles les technologies 3D actuelles rencontrent encore des limites.
De plus, l’usinage sera aussi bien adapté au prototypage qu’à la réalisation de préséries ou à la production, et ce, parfois en utilisant la même machine, avec des temps d’usinage extrêmement réduits pour les pièces complexes ou exigeantes en états de surface, comparé aux anciennes solutions d’usinage.