Si vous hésitez entre le CNC et le DMLS pour votre prochain composant, nous vous expliquons en détails les deux procédés. Les ingénieurs et les designers sont souvent confrontés à cette décision lors de la conception de prototypes ou de la production de pièces métalliques complexes. Chaque processus a ses forces et ses limites. Ce guide décompose les différences, des matériaux et finitions de surface aux coûts, à la vitesse et à la complexité, afin que vous puissiez choisir la méthode qui correspond le mieux à vos besoins. 

Qu’est-ce que l’usinage CNC ? 

L’usinage CNC (commande numérique par ordinateur) est un processus de fabrication par enlèvement de matière qui retire de la matière d’un bloc solide à l’aide d’outils de coupe. Il comprend le fraisage, le tournage et le perçage. Chaque opération est programmée pour des mouvements précis et des résultats répétables. 

La CNC est connue pour ses délais d’exécution rapides La CNC est connue pour ses délais d’exécution rapides, sa précision, sa répétabilité et sa capacité à créer des géométries complexes à partir d’une large gamme de métaux et de plastiques. C’est idéal à la fois pour le prototypage rapide et la production en moyenne quantité, surtout lorsque des tolérances strictes et des finitions lisses sont requises. 

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Qu’est-ce que le DMLS ? 

La fusion sélective par laser sur lit de poudre (DMLS) est un procédé de fabrication additive qui construit des pièces couche par couche à partir de poudre métallique fine, en utilisant un laser haute puissance pour fusionner les particules ensemble. 

DMLS C’est également sans outil, ce qui signifie que les ingénieurs peuvent itérer plus rapidement pendant les premières phases de conception. 

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Capacités matérielles 

La sélection des matériaux sélection des matériaux affecte les performances, les coûts et la compatibilité des processus. L’usinage CNC prend en charge une large gamme de matériaux, notamment l’aluminium, l’acier inoxydable, le cuivre, le laiton, le titane, ainsi qu’une gamme de plastiques tels que l’ABS, le nylon, le POM et le PTFE. Cette flexibilité permet aux ingénieurs de sélectionner des matériaux en fonction de leur résistance, de leurs propriétés thermiques et de leur usinabilité. 

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La DMLS est limitée aux poudres métalliques, mais comprend des alliages avancés tels que l’aluminium, l’Inconel 718, l’acier inoxydable 316L, le titane et le cobalt chrome. Ces matériaux sont parfaits pour les applications haute performance où un rapport résistance-poids élevé, une résistance à la corrosion ou une résistance à la chaleur est nécessaire.  

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Finitions de surface et tolérances 

La qualité de surface et la précision dimensionnelle sont fondamentales pour un bon fonctionnement et un bon ajustement. Alors que l’usinage CNC et le DMLS peuvent produire des résultats de haute qualité, les processus sont considérablement différents. 

Les pièces CNC sont généralement très lisses dès la sortie de la machine, avec des valeurs Ra aussi basses que 0,8 μm. Vous pouvez également ajouter des finitions telles que l’anodisation, le grenaillage ou le revêtement en poudre en fonction du matériau et de l’application. Les tolérances peuvent descendre jusqu’à ±0,025 mm, ce qui fait du CNC une option solide pour les composants ajustés avec précision. 

Options de finition pour CNC  

Les pièces DMLS sortent de l’imprimante avec une texture plus rugueuse d’environ 10 à 15 μm Ra. Mais, vous pouvez lisser les pièces en utilisant l’usinage, le polissage, le grenaillage ou la finition chimique. Les tolérances standard sont d’environ ±0,1 mm, mais peuvent également être resserrées avec un usinage secondaire sur les caractéristiques critiques. Gardez simplement à l’esprit que des étapes supplémentaires de finition peuvent ajouter du temps et des coûts. 

Options de finition pour DMLS 

Inconvénients 

Chaque processus a ses compromis en fonction de la conception de la pièce et des besoins de production. 

Usinage CNC 

Fabrication de pièces métalliques par frittage laser direct de poudre    

Production Volume and Lead Times 

La vitesse de production et l’échelle peuvent influencer la méthode qui convient le mieux à votre projet. L’usinage CNC est souvent préféré pour le prototypage rapide à la production de moyenne volume en raison de délais de configuration plus courts et de délais de livraison prévisibles. Les pièces CNC de Protolabs peuvent être expédiées à partir d’un jour ouvrable. 

DMLS est préférable pour les prototypes uniques ou la production en petite série de pièces géométriquement complexes. Cependant, les délais de livraison ont tendance à être plus longs en raison du processus de superposition, de la manipulation de la poudre et du post-traitement requis. 

DMLS est préférable pour les prototypes uniques ou la production en petite série de pièces géométriquement complexes. Cependant, les délais de livraison ont tendance à être plus longs en raison du processus de superposition, de la manipulation de la poudre et du post-traitement requis. 

Comparaison des coûts 

Les finances sont importantes, et chaque technologie impacte votre budget différemment en fonction de la manière dont vous l’utilisez. La fabrication par CNC devient généralement plus économique à grande échelle car les coûts de configuration sont répartis sur un plus grand nombre de pièces, et les machines peuvent fonctionner efficacement pour les travaux récurrents. Cependant, les coûts peuvent augmenter avec la complexité des pièces, les tolérances serrées ou les matériaux haut de gamme. 

DMLS a souvent des coûts par pièce plus élevés, principalement en raison du prix de la poudre métallique, du temps d’impression et du post-traitement. Cela dit, cela peut être plus rentable dans les applications qui bénéficient de la consolidation des pièces, de la réduction du poids ou de fonctionnalités de conception complexes qui nécessiteraient autrement plusieurs étapes. 

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Cas d’utilisation et adéquation sectorielle 

CNC et le DMLS desservent un large éventail d’industries.  

La FAO est souvent la solution privilégiée pour les supports, les boîtiers, les boîtiers médicaux, les engrenages et les gabarits aérospatiaux et automobiles, où les tolérances, les finitions et la durabilité sont les principales priorités. Il est également fréquemment utilisé dans des industries telles que l’énergie, l’électronique grand public et les machines industrielles lorsque la durabilité du matériau et la répétabilité sont importantes. 

Le DMLS est idéal pour des pièces telles que des échangeurs de chaleur, des composants structuraux légers et des canaux de refroidissement conformes car il peut construire des caractéristiques internes complexes, telles que des treillis et des chemins d’écoulement intégrés, directement dans une seule pièce imprimée, sans outillage ni assemblage. Ces conceptions avancées sont couramment utilisées dans les applications aérospatiales, la robotique et l’automobile de haute performance, où la réduction du poids et la consolidation des pièces sont critiques.  

Voici une comparaison rapide pour montrer où chaque processus excelle: