Services de prototypage rapide CNC

 Service d’usinage CNC sur mesure – Commande en ligne. Notre service complet d’usinage CNC 5 axes accompagne votre projet d’usinage complexe, depuis la réalisation du prototype jusqu’à la fabrication des pièces finales. .

Usinage de prototypes pour la validation de conception et les essais techniques
Le prototypage est le processus consistant à fabriquer des pièces en plastique ou en métal grâce à l’usinage CNC. Il permet à votre équipe de conception de simuler de près l’apparence, le fonctionnement et les propriétés matérielles du produit final. De plus, tester l’adéquation et la manufacturabilité des composants aide à valider et à perfectionner la conception.

Nous proposons des services professionnels d’usinage CNC afin d’assurer qualité et précision, tout en nous engageant à une livraison rapide.

Qu’est-ce que le prototypage rapide ?

Service de prototypage rapide pour le développement de vos produits : fabricant de prototypes de qualité et bien plus encore

Le prototypage rapide constitue une étape précoce courante dans le processus de développement produit, permettant d’itérer rapidement un design initial. Au cours de cette phase, le concepteur ou l’équipe d’ingénierie se concentre principalement sur la vérification de la forme, de l’ajustement et du fonctionnement du produit ou du composant. Souvent, ce design correspond au produit minimum viable, ou MVP, car il ne comporte que les caractéristiques essentielles nécessaires pour effectuer des tests et recueillir les retours des utilisateurs. En général, la rapidité est primordiale durant cette phase du développement ; c’est pourquoi les procédés de fabrication à cycle court ou numériques, tels que l’impression 3D ou l’usinage CNC, sont privilégiés. Cela permet aux concepteurs de tester plusieurs itérations ou variantes de conception en peu de temps et d’affiner leur design plus rapidement.

Trendy Grâce au prototypage rapide pour fabriquer des pièces afin de tester l’ajustement et le fonctionnement des composants, vous pouvez mettre votre produit sur le marché plus rapidement que vos concurrents.
Des ajustements concernant la conception, les matériaux, les dimensions, la forme, l’assemblage, la couleur, la manufacturabilité et la résistance peuvent être apportés suite aux résultats de vos tests et analyses.

Quels sont les avantages du prototypage rapide ?

Les principaux avantages du prototypage rapide sont doubles. Tout d’abord, il garantit que le produit ou le composant répond aux objectifs de conception, puisqu’il peut être validé par des retours d’utilisateurs ou des tests fonctionnels. Ensuite, il contribue à réduire les coûts, car les équipes n’ont pas besoin d’investir dans des outillages ou des équipements de production nécessaires pour une série de pièces destinées à la fabrication en masse. À la place, des procédés de fabrication à faible volume et plus abordables, comme l’impression 3D, l’usinage CNC ou le moulage par injection avec des outils en aluminium, peuvent satisfaire les besoins de fabrication liés au prototypage rapide, à des coûts nettement inférieurs.

Il existe de nombreuses méthodes pour réaliser des prototypes. À mesure que les procédés de prototypage évoluent, les concepteurs cherchent constamment à déterminer quelle technique ou technologie convient le mieux à leur application spécifique. Ce livre blanc examine les avantages et les limites des principaux procédés de prototypage actuellement disponibles pour les designers. Il propose des descriptions détaillées des processus et analyse les propriétés des matériaux des pièces obtenues selon chaque option de prototypage. Par ailleurs, un arbre décisionnel utile met en lumière les questions clés que les concepteurs doivent prendre en compte lors du choix d’un procédé de prototypage. L’objectif ultime est de vous aider à sélectionner le procédé de prototypage le plus adapté à votre cycle de développement produit.

Quels sont les avantages de l’usinage CNC ?

 Vitesse : L’aspect entièrement automatisé de l’usinage CNC fraisage et tournage permet de réduire considérablement les délais de production.

 Précision : Grâce à l’utilisation de la CAO et de la programmation FAO sur ordinateur, il est possible d’atteindre une précision incroyable, mesurée en microns.

 Répétabilité : Une fois créé, le programme peut être utilisé pour produire des copies exactes du prototype original selon des spécifications précises.

 Contrôle qualité : La régularité offerte par l’usinage CNC et le tournage permet de maintenir plus facilement le contrôle qualité lors de longues séries de production.

L’IMPRESSION 3D EST DÉJÀ DISPONIBLE, POURQUOI DEVRAIS-JE ENVISAGER L’USINAGE CNC ?

Avec tout le battage médiatique autour de l’impression 3D, l’impression initiale est que c’est la panacée pour tout ! Comme souvent, la réalité n’est pas aussi simple. L’impression 3D ou la fabrication additive peut donner d’excellents résultats, surtout lorsque le temps est très limité. Toutefois, considérer que les autres technologies sont désormais superflues constitue un saut trop grand.
Les coûts sont proportionnels à la taille. Premièrement, les coûts de l’impression 3D sont généralement proportionnels à la taille ; ainsi, à mesure que les pièces deviennent plus grandes, des procédés alternatifs comme l’usinage commencent à reprendre leur place. Le seuil exact varie selon les procédés et les géométries.

	Le SLA est un procédé industriel d’impression 3D, ou de fabrication additive, qui fabrique des pièces dans un réservoir de résine photopolymère durcissable aux UV, à l’aide d’un laser contrôlé par ordinateur. Le laser trace et durcit une section transversale de la pièce sur la surface de la résine liquide. La couche solidifiée est ensuite abaissée juste sous la surface de la résine liquide, et le processus se répète. Chaque nouvelle couche durcie adhère à celle située en dessous. Ce procédé se poursuit jusqu’à ce que la pièce soit achevée.
	Pour les maquettes conceptuelles, les prototypes cosmétiques et les designs complexes, le SLA peut produire des pièces aux géométries élaborées et aux finitions de surface excellentes, comparé aux autres procédés additifs. Les coûts restent compétitifs et la technologie est disponible auprès de plusieurs fournisseurs.
	Inconvénients
	Les pièces prototypes peuvent ne pas être aussi résistantes que celles réalisées à partir de résines techniques ; par conséquent, les pièces issues du SLA ont une utilisation limitée pour les tests fonctionnels. De plus, bien que les pièces subissent un cycle UV afin de solidifier leur surface extérieure, celles fabriquées par SLA doivent être exposées au minimum aux rayons UV et à l’humidité pour éviter toute dégradation.
SLS	Frittage laser sélectif
	Le SLS est l’un des cinq procédés additifs disponibles chez Protolabs. Au cours du processus SLS, un laser CO2 commandé par ordinateur trace sur un lit chaud de poudre à base de nylon, depuis la base vers le haut, où il fritte légèrement (fusionne) la poudre pour former un solide. Après chaque couche, un rouleau dépose une nouvelle couche de poudre sur le lit, et le processus se répète. Le SLS utilise soit des poudres rigides de nylon, soit des poudres élastomères TPU similaires aux thermoplastiques techniques utilisés en ingénierie ; ainsi, les pièces obtenues présentent une meilleure résistance et une grande précision, mais leur surface reste rugueuse et elles manquent de détails fins. Le SLS offre un volume de construction important, peut produire des pièces aux géométries très complexes et réaliser des prototypes durables.
DMLS	Frittage laser direct de métal
	Le DMLS est une technologie de fabrication additive qui produit des prototypes métalliques ainsi que des pièces fonctionnelles destinées à l’usage final. Le DMLS utilise un système laser qui trace sur une surface de poudre métallique atomisée ; là où le laser passe, il soude la poudre pour former un solide. Après chaque couche, une lame dépose une nouvelle couche de poudre et le processus se répète. Le DMLS peut utiliser la plupart des alliages, ce qui permet aux prototypes d’être des pièces fonctionnelles entièrement robustes, fabriquées dans le même matériau que les composants de production. Il possède également le potentiel, si l’on prend en compte la manufacturabilité dès la conception, de passer au moulage par injection métallique lorsque la production doit être augmentée.
FDM	Modélisation par dépôt fondu
	Le FDM utilise une méthode d’extrusion qui fond puis refait solidifier une résine thermoplastique (ABS, polycarbonate ou mélange ABS/polycarbonate) couche après couche, afin de former un prototype fini. En raison de l’utilisation de résines thermoplastiques authentiques, cette technique est plus résistante que le jet liant et peut avoir une utilisation limitée pour les tests fonctionnels.
	Avantages
	Les pièces FDM sont relativement abordables et assez résistantes, ce qui les rend adaptées à certains tests fonctionnels. Ce procédé permet de fabriquer des pièces aux géométries complexes.
MJF	Fusion multi-jet
	La technologie MJF utilise un réseau d’imprimantes à jet d’encre pour appliquer de manière sélective des agents de fusion et de finition sur un lit de poudre de nylon ; ces agents sont ensuite fondus par des éléments chauffants afin de former une couche solide. Après chaque couche, de la poudre est répandue sur le lit, et le processus se répète jusqu’à l’achèvement de la pièce. Une fois la fabrication terminée, l’ensemble du lit de poudre contenant les pièces encapsulées est transféré vers une station de traitement où la majeure partie de la poudre non adhérente est éliminée grâce à un système d’aspiration intégré. Les pièces subissent ensuite un sablage au jet de billes pour retirer toute poudre résiduelle restante, avant d’être envoyées au département de finition, où elles sont teintées en noir afin d’améliorer leur aspect esthétique.
PJET	PolyJet
	Le procédé PolyJet utilise une tête d’impression pour pulvériser des couches successives de résine photopolymère, qui sont durcies une à une par exposition à la lumière ultraviolette. Ces couches sont extrêmement fines, ce qui assure une excellente résolution. Le matériau est soutenu par une matrice de gel, retirée une fois la pièce achevée. Il est possible de produire des pièces élastomères avec la technologie PolyJet.
	Avantages
	Ce procédé est relativement abordable, permet de réaliser des prototypes de pièces surmoulées en matériaux souples ou rigides, offre plusieurs options de couleur et reproduit aisément des géométries complexes.
	Inconvénients
	Les pièces PolyJet présentent une résistance limitée (comparable à celle de la SLA) et ne conviennent pas aux essais fonctionnels. Bien que PolyJet puisse fabriquer des pièces aux géométries complexes, il ne fournit aucune indication quant à la faisabilité ultérieure de la conception. De plus, les couleurs peuvent jaunir sous l’effet de la lumière au fil du temps.
CNC	Usinage à commande numérique
	En usinage, un bloc massif (ou une barre ronde) en plastique ou en métal est fixé dans une fraiseuse ou un tour à commande numérique, puis taillé pour obtenir une pièce finale selon un procédé soustractif. Cette méthode offre généralement une résistance et une qualité de surface supérieures à celles de tout procédé de fabrication additive. Elle conserve également les propriétés homogènes complètes du matériau, car elle utilise des blocs massifs de résine thermoplastique extrudée ou moulée par compression, contrairement à la plupart des procédés additifs qui emploient des matériaux similaires au plastique et construisent les pièces couche par couche. La variété des matériaux disponibles permet de concevoir des pièces aux caractéristiques spécifiées, telles que la résistance à la traction, la résistance aux chocs, les températures de déflexion thermique, la résistance chimique et la biocompatibilité. Des tolérances strictes garantissent des pièces adaptées à l’ajustement et aux tests fonctionnels, ainsi qu’aux gabarits et dispositifs d’assemblage, et aux composants fonctionnels destinés à des applications finales. Plusieurs fabricants, dont Protolabs, utilisent des procédés de fraisage à 3 axes et de fraisage indexé à 5 axes, associés au tournage, pour produire des pièces en divers plastiques et métaux de qualité technique.
	Avantages
	Les pièces usinées offrent une excellente finition de surface et une grande robustesse, grâce à l’utilisation de thermoplastiques et de métaux de qualité technique. Comme l’impression 3D, des prototypes personnalisés peuvent être livrés en seulement une journée chez certains fournisseurs.
IM	Moulage par injection
	Le moulage par injection rapide consiste à injecter des résines thermoplastiques dans un moule, exactement comme lors du moulage par injection de production. Ce qui rend ce procédé “ rapide ” est la technologie employée pour fabriquer le moule, souvent réalisé en aluminium plutôt qu’en acier traditionnel utilisé pour les moules de production. Les pièces moulées sont robustes et bénéficient d’une excellente finition. Il s’agit également du procédé standard de production des pièces en plastique, ce qui confère des avantages intrinsèques au prototypage dans le même processus lorsque cela est possible. Presque tous les plastiques de qualité technique ou le caoutchouc de silicone liquide (LSR) peuvent être utilisés, ce qui libère le concepteur des contraintes liées aux matériaux propres au prototypage.
	Avantages
	Les pièces moulées sont fabriquées à partir d’une large gamme de matériaux de qualité technique, présentent une excellente finition de surface et constituent un excellent indicateur de la faisabilité manufacturière lors de la phase de production.
	Inconvénients
	Le moulage par injection rapide implique un coût initial d’outillage, absent des procédés additifs et de l’usinage CNC. Par conséquent, dans la plupart des cas, il est judicieux de réaliser un ou deux cycles de prototypes rapides (soustractifs ou additifs) afin de vérifier l’ajustement et le fonctionnement avant de passer au moulage par injection.

Finitions de surface

Deuxièmement, il existe un important problème lié à la finition de surface. Par leur nature, les pièces imprimées en 3D sont fabriquées par couches successives et, sur des surfaces courbes, cela peut se traduire par des marches visibles. Pour obtenir une bonne finition, il est nécessaire d’effectuer un travail manuel de polissage avant le vernissage ou l’outillage. L’usinage CNC fonctionne selon au moins trois axes simultanés, ce qui permet d’obtenir une surface lisse et précise directement sortie de la machine.

Choix des matériaux

Troisièmement, les matériaux utilisés pour l’impression 3D sont généralement spécifiques à chaque procédé, tandis que la gamme d’options disponibles pour l’usinage CNC est très vaste. Certes, certains procédés comme le FDM peuvent produire des pièces par ajout de matière en ABS, PC, etc., mais ces pièces restent toutefois constituées de couches superposées et diffèrent donc d’un prototype en ABS obtenu par usinage CNC à partir d’une pièce pleine.

Trendy peut fournir de nombreux matériaux différents pour des prototypes rapides personnalisés

Cas d’un prototype rapide OEM et ODM

Pourquoi choisir un service de prototypage rapide ?

• Présentez à votre client un modèle physique du prototype.
• Vérifiez la faisabilité de l’apparence, des dimensions et des caractéristiques de votre produit.
• Testez la conformité de votre produit aux attentes du marché avant la production.
• Réduisez les coûts de production grâce au prototypage.
• Optimisez et améliorez le processus de production grâce aux essais.

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