Un produit imprimé en 3D est formé à partir de couches de matériaux déposées à partir d’un modèle numérique. L’expédition et d’autres activités logistiques peuvent être éliminées, ce qui entraîne des économies d’énergie allant jusqu’à 60 %. De plus, les utilisateurs peuvent produire des objets avec moins de ressources. Les économies de coûts pouvant aller jusqu’à 70 % peuvent être attribuées à l’impression 3D grâce au prototypage. Cela contraste avec la fabrication traditionnelle, qui est très coûteuse.

Comparaison des technologies

Le processus de fabrication traditionnel implique l’injection, le moulage, l’usinage, le formage et l’assemblage, ce qui augmente le coût du produit. La méthode traditionnelle nécessite également des dépenses importantes pour la fabrication et l’expédition, ce qui augmente encore le coût final. Le processus d’impression 3D utilise des techniques telles que le frittage laser, l’impression à liant, la stéréolithographie, l’impression polyjet et le dépôt de filament fondu, qui sont principalement numériques et donc entraînent des objets moins coûteux. Bien que les coûts d’installation initiaux soient plus élevés, l’impression 3D est devenue plus abordable que la main-d’œuvre bon marché dans les pays en développement. De plus, les coûts de l’impression 3D continuent de diminuer, ce qui conduit à la possibilité d’avoir bientôt des imprimantes 3D dans chaque foyer. Les produits personnalisés sont au prix des produits fabriqués en série.

Comment la fabrication additive peut-elle réduire les coûts ?

Les méthodes de fabrication traditionnelles, telles que le moulage par injection, nécessitent une production en masse pour équilibrer les coûts indirects des outils, de l’assemblage et de la production. En outre, la fabrication additive a le même coût quelle que soit la taille de la commande, donc cette méthode est moins chère lorsqu’il y a une petite commande.

Avoir un système plus adaptable et personnalisable

Étant donné que les coûts de chaque unité supplémentaire sont les mêmes, de nombreux changements peuvent être apportés au produit. En prototypage, vous créeriez un prototype en utilisant l’impression 3D et le mettriez à jour jusqu’à ce qu’il réponde à vos attentes. C’est une étape importante avant de passer à la production en série. Vous pouvez également l’utiliser pendant le reste du processus de fabrication, pour créer des pièces uniques qui peuvent être plus réactives à vos besoins, au progrès de la conception et aux retours des consommateurs.

Il n’y a pas de coûts supplémentaires associés à la complexité

Lors de la création de constructions mécaniques complexes, la précision et les compétences sont nécessaires, surtout lors de l’assemblage de pièces compliquées, ce qui entraîne une augmentation des prix en fonction de la complexité. L’impression 3D, en revanche, crée un objet entier en une seule étape, plutôt que d’assembler les composants un par un. En conséquence, la complexité n’est pas un coût supplémentaire.

Qu’est-ce que la fabrication traditionnelle ?

Dans la fabrication traditionnelle, le matériau est retiré d’un lingot ou d’un bloc pour obtenir la forme nette à l’aide de technologies soustractives.

Les processus de fabrication traditionnels incluent l’usinage, le moulage, le formage et l’assemblage. Il existe quatre principaux types de technologies de fabrication traditionnelles pour les polymères et les composites :

L’usinage est la méthode de production la plus courante pour les métaux, et c’est également la méthode la plus courante pour les plastiques en faibles et moyens volumes. Bien qu’il puisse fournir la forme souhaitée avec une excellente précision et exactitude, il tend à gaspiller du matériau en générant des copeaux retirés. Les processus d’usinage les plus courants incluent :

  • le tournage
  • le perçage
  • le fraisage
  • la découpe au laser

Depuis l’avènement de l’usinage CNC à 5 axes, l’efficacité de cette technologie soustractive a considérablement augmenté. Malgré cela, les coûts d’investissement pour une machine CNC à 5 axes sont très élevés, donc la plupart des entreprises sont équipées de machines CNC à 3 axes ou de perceuses et fraiseuses manuelles.

Le moulage est une méthode très courante pour produire des pièces en polymères thermoplastiques. La technique est extrêmement utile pour la production en série de composants, mais elle nécessite l’utilisation d’un moule spécialement conçu. Les plastiques sont principalement produits en série par moulage par injection, compression et rotation. En général, environ 80 % des produits plastiques durables que nous utilisons chaque jour sont fabriqués par moulage par injection.

Le formage consiste à presser des feuilles thermoplastiques sur des matrices personnalisées. Comme cette technologie ne peut être utilisée que pour fabriquer des pièces à paroi mince et à corps creux, elle est idéale pour les prototypes et les pièces d’emballage. L’une des technologies de formage les plus courantes pour les polymères est le thermoformage. Pour créer la pièce finale, une feuille thermoplastique chauffée est étirée sur la surface d’une matrice pendant que la pression du vide tire la feuille vers le bas.

Par l’assemblage, il est possible de construire des formes complexes à partir de composants plus simples. Bien qu’ils soient relativement peu coûteux, leur procédure d’assemblage nécessite souvent la main-d’œuvre manuelle d’un opérateur, ce qui les rend idéaux pour une production en petites et moyennes quantités. Chaque procédé de fabrication a ses avantages et ses inconvénients. Pour produire leurs pièces, les entreprises utilisent couramment des méthodes de fabrication traditionnelles. La fabrication additive, également connue sous le nom d’impression 3D, a ajouté à la liste des technologies de production possibles au cours des dernières décennies, apportant de nouveaux avantages.

L’impression 3D est une alternative économique à la fabrication traditionnelle

Prototypage rapide

Depuis la conception jusqu’au prototype réel, les produits peuvent être développés plus rapidement.

Vitesse de fabrication

La vitesse de fabrication pour un grand nombre de produits finis est la même que pour l’avantage précédent.

Stockage

Avec les technologies de fabrication traditionnelles, il est plus rapide et moins coûteux de fabriquer des produits supplémentaires que vous savez que vous aurez besoin à terme. Avec l’impression 3D, seuls les produits qui sont vendus doivent être fabriqués, donc il n’est pas nécessaire de stocker des excédents de stocks.

Les imprimantes 3D peuvent produire presque tout

Que vous ayez envie de chocolat ou que vous ayez besoin d’une greffe d’organe, vous avez de la chance. À l’origine, les entreprises d’impression 3D vendaient des cartouches d’encre en plastique. Elles ont maintenant de l’encre fabriquée à partir de sucre, de chocolat, de sable, de céramiques, de métaux, et même de cellules vivantes pour produire un nombre infini de créations.

Les imprimantes 3D sont l’avenir des entreprises de fabrication

Les imprimantes 3D facilitent la réduction de certains emplois. Non seulement les imprimantes 3D sont plus productives, mais elles sont aussi plus écologiques. Lorsque vous construisez quelque chose, vous avez généralement des déchets restants. Les imprimantes 3D construisent uniquement ce qui est nécessaire en fonction de leurs connaissances des moules et des conceptions. Par conséquent, elles sont plus économiques et respectueuses de l’environnement. Une imprimante 3D peut également être utilisée comme un outil de fabrication productif. En achetant une imprimante 3D commerciale, des produits plus grands peuvent être conçus et des volumes de production plus élevés peuvent être atteints.

Qu’est-ce qui rend l’impression 3D meilleure que la fabrication traditionnelle ?

Chaque nouvelle idée sur le marché repose sur l’innovation. Les entreprises doivent comprendre les exigences d’un nouveau design et les limites à établir lors du processus d’évaluation pour le développement du produit. Une fois le concept développé, l’étape suivante est d’évaluer les options de fabrication disponibles pour trouver le meilleur fournisseur pour le nouveau produit. Mais comment choisir la meilleure technologie de fabrication ? Quels sont les méthodes de traitement des polymères haute performance et des composites ?

Avant de considérer certaines technologies de fabrication traditionnelles, examinons les différences entre la fabrication traditionnelle et l’impression 3D. Le tableau suivant montre les principales différences entre les deux familles de technologies.

Comment l’impression 3D est-elle supérieure à la fabrication traditionnelle ?

Lorsque l’une ou plusieurs des conditions suivantes sont remplies, l’impression 3D est une méthode de fabrication idéale pour la production rapide de pièces :

  • Production de petites séries ;
  • Délai de mise en œuvre court ;
  • Lieux éloignés ;
  • Avec la fabrication traditionnelle, les coûts augmentent avec la complexité ;
  • Réduction des pièces en stock, entrepôt numérique.

Les entreprises innovantes utilisent l’impression 3D pour réduire le temps de mise sur le marché en accélérant le prototypage, ce qui réduit les coûts associés au développement du produit.