PartagerL’impression 3D crée des pièces en construisant des objets couche par couche. Cette méthode offre de nombreux avantages par rapport aux techniques de fabrication traditionnelles. Voici les plus importants.
L’impression 3D une alternative à prendre en compte
Il existe de nombreuses applications dans lesquelles une imprimante 3D est capable de fournir une solution rapidement, avec une grande précision à partir d’un matériau fonctionnel. Comprendre les avantages de l’impression 3D permet aux concepteurs de prendre de meilleures décisions lors du choix d’un processus de fabrication et leur permet de livrer un produit optimal.
Il en va de même pour le particulier qui envisage d’achat d’une imprimante 3D.
Les avantages de l’impression 3D
Coût
Le coût de fabrication peut être décomposé en 3 catégories :
- les coûts de fonctionnement de la machine,
- le coût du matériel,
- les coûts de main-d’œuvre.
Coûts de fonctionnement de la machine
La plupart des imprimantes 3D de bureau utilisent la même quantité d’énergie qu’un ordinateur portable. Les technologies de fabrication additive industrielle consomment une grande quantité d’énergie pour produire une seule pièce.
Cependant, la capacité de produire des géométries complexes en une seule étape se traduit par une plus grande efficacité et un meilleur délai d’exécution. Les coûts d’exploitation de la machine sont généralement ceux qui contribuent le moins au coût global de fabrication.
Coûts des matériaux
Le coût des matières premières pour la fabrication additive varie considérablement selon la technologie. Les imprimantes de bureau utilisent des bobines de filament qui coûtent environ 25 € le kg, tandis que l’impression SLA nécessite une résine qui se vend environ 150 € le litre.
La gamme de matériaux disponibles pour la fabrication d’additifs rend difficile la comparaison avec la fabrication traditionnelle. La poudre de nylon utilisée dans SLS coûte environ 70 € le kg, tandis que les granules de nylon comparables utilisés dans le moulage par injection peuvent être achetés pour aussi peu que 2 € à 5 € le kg. Les coûts des matériaux sont le principal facteur contribuant au coût d’une pièce fabriquée par la fabrication additive.
Coûts de main-d’œuvre
L’un des principaux avantages de l’impression 3D est le faible coût de la main d’œuvre. Le post-traitement mis à part, la majorité des imprimantes 3D n’exigent qu’une simple pression sur un bouton de l’opérateur. La machine suit ensuite un processus entièrement automatisé pour produire la pièce. Par rapport à la fabrication traditionnelle, où des machinistes et des opérateurs hautement qualifiés sont généralement nécessaires, les coûts de main d’œuvre pour une imprimante 3D sont presque nuls.
La fabrication d’additifs à faible volume est très compétitive en termes de coûts par rapport à la fabrication traditionnelle. Pour la production de prototypes qui vérifient la forme et l’ajustement, il est nettement moins cher que d’autres méthodes de fabrication alternatives (par exemple, le moulage par injection) et est souvent compétitif pour la fabrication de pièces fonctionnelles uniques. Les techniques de fabrication traditionnelles deviennent plus rentables à mesure que le volume augmente et les coûts élevés de mise en place sont justifiés par les volumes de production importants.
imprimante 3d
Vitesse
L’un des principaux avantages de la fabrication additive est la rapidité avec laquelle les pièces peuvent être produites par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles. Les dessins complexes peuvent être téléchargés à partir d’un modèle et imprimés en quelques heures. L’avantage est la vérification et le développement rapide des idées de conception.
Alors que dans le passé, la réception d’un prototype pouvait prendre des jours, voire des semaines, la fabrication additive place un modèle entre les mains du concepteur en quelques heures. Alors que les machines de fabrication plus industrielles prennent plus de temps à imprimer et à post-traiter une pièce, la capacité de produire des pièces fonctionnelles à des volumes faibles ou moyens offre un énorme avantage en termes de gain de temps par rapport aux techniques de fabrication traditionnelles.
Les machines de fabrication additive complètent une construction en une seule étape, sans interaction de l’opérateur de la machine pendant la phase de construction. Dès que la conception CAO est finalisée, elle peut être téléchargée sur la machine et imprimée en une seule étape en quelques heures.
La possibilité de produire une pièce en une seule étape réduit considérablement la dépendance aux différents procédés de fabrication (usinage, soudage, peinture) et donne au concepteur un meilleur contrôle sur le produit final.
Atténuation des risques
La commande d’un prototype défectueux coûte du temps et de l’argent au concepteur. Même de petits changements dans un moule ou une méthode de fabrication peuvent avoir un impact financier important.
Le fait de pouvoir vérifier une conception en imprimant un prototype prêt pour la production avant d’investir dans de l’équipement de fabrication coûteux élimine le risque pendant le processus de prototypage. Cela aide à renforcer la confiance dans sa propre conception avant de faire les investissements importants requis pour le niveau de production de masse.
Personnalisation
Non seulement l’impression 3D permet une plus grande liberté de conception, mais elle permet également une personnalisation complète des conceptions. Etant donné que les technologies actuelles de fabrication d’additifs excellent dans la fabrication de pièces individuelles une à la fois, elles sont parfaitement adaptées à une production ponctuelle.
Ce concept a été adopté par l’industrie médicale et dentaire pour la fabrication de prothèses, d’implants et d’aides dentaires sur mesure. Qu’il s’agisse de vêtements de sport de haut niveau parfaitement adaptés à un athlète ou de lunettes de soleil et d’accessoires de mode personnalisés, la fabrication additive permet la production rentable de pièces sur mesure en une seule série.
Accessible
Bien que la fabrication d’additifs existe depuis plus de 30 ans, la majeure partie de la croissance s’est produite depuis 2010. Cela doit conduire à l’entrée d’un grand nombre d’imprimeurs 3D dans l’industrie, ce qui facilite considérablement l’accès des concepteurs à la technologie de fabrication additive.
Durabilité
Les méthodes de fabrication soustractives, comme le fraisage ou le tournage, éliminent une quantité importante de matière d’un bloc initial, ce qui produit des volumes élevés de déchets.
Les méthodes de fabrication additive n’utilisent généralement que le matériau nécessaire à la fabrication d’une pièce. La plupart des procédés utilisent des matières premières qui peuvent être recyclées et réutilisées dans plus d’un bâtiment. Par conséquent, le processus de fabrication produit très peu de déchets.
Parce que les imprimantes 3D de bureau ont une courbe d’apprentissage relativement courte pour fonctionner avec succès, les conceptions n’ont pas besoin d’être envoyées à un expert pour être fabriquées. De plus, l’empreinte écologique d’un système de fabrication d’additifs industriels est beaucoup plus petite que celle d’un site de fabrication traditionnel.
