Usinage CNC à faible volume : Avantages, conseils de conception et applications
L'usinage CNC est un processus de fabrication primaire, et de nombreuses applications l'utilisent. Alors qu'il est censé permettre la production de pièces en grande quantité, l'usinage CNC en petite quantité est également très attendu.
Si vous souhaitez tout savoir sur l'usinage CNC en petites séries et son fonctionnement, le guide ci-dessous est fait pour vous. Alors, lisons.
Qu'est-ce que l'usinage CNC à faible volume ?
L'usinage CNC en petite série est choisi pour produire des composants en petit volume à l'aide du processus de commande numérique par ordinateur. Toutes les entreprises n'ont pas besoin de composants en grande quantité, et certaines entreprises ont besoin de petits lots.
En outre, la production de composants en petites séries est une méthode rentable qui ne nécessite pas d'outillage coûteux. Elle convient également au processus de prototypage.
Avantages de l'usinage CNC à faible volume
Le faible volume Usinage CNC s'accompagne de nombreux avantages, dont certains sont décrits ci-dessous :
- L'usinage CNC à faible volume offre une certaine souplesse de conception, et il est plus facile d'identifier les défauts de la conception et de procéder à des ajustements à un coût très faible.
- La production de faibles volumes permet de fabriquer rapidement des composants de haute qualité, et ces pièces sont même mises sur le marché en peu de temps.
- Le temps de lancement du produit sur le marché est plus court, le flux de trésorerie est amélioré car les ventes sont réalisées rapidement, et les revenus sont générés en moins de temps.
- La fabrication en petites séries permet de faire le lien entre la production de biens à grande échelle et le prototypage.
- La qualité des pièces produites en petites séries est élevée. Elles présentent un excellent état de surface et des tolérances serrées, car ces machines offrent une grande précision.
Comment optimiser la conception pour réduire les coûts des pièces CNC à faible volume ?
Afin de réduire le coût des composants CNC à faible volume, il existe différentes façons d'optimiser la conception et d'en tirer le meilleur parti. Voici quelques-uns de ces moyens :
Utiliser des modèles simples et standard
Lors de la fabrication de composants de machines CNC à faible volume, il convient de les rendre aussi simples que possible ; les formes complexes nécessitent des systèmes coûteux et un positionnement manuel. Il est donc suggéré de choisir des conceptions qui impliquent des tolérances moins serrées et des formes moins complexes.
Optimiser la conception pour la fabrication (DFM)
Vous pouvez également optimiser la conception pour la fabrication, car cela permet de créer des composants faciles à usiner. En outre, la capacité de la machine doit être prise en considération lors de la fabrication de composants en petites séries.
Utiliser des outils et des montages standard
Lors de la fabrication de composants limités, n'optez pas pour des montages et des outils sur mesure. Optez plutôt pour des outils standard car ils sont facilement disponibles et abordables.
Optimiser la sélection des matériaux
Choisir des matériaux qui ne sont pas les bons finit par coûter plus cher dans le processus de fabrication. Par conséquent, lorsque vous produisez des composants à court terme, veillez à sélectionner des matériaux hautement usinables et adaptés à l'application. Essayez également d'équilibrer le coût du matériau et de choisir un matériau abordable.
Tenir compte du coût de la finition
La plupart des composants nécessitent un traitement secondaire après l'usinage. Ces traitements secondaires consistent en gravureLe polissage et l'anodisation. Par conséquent, à moins que les processus secondaires ne soient très importants, n'optez pas pour eux, car ils augmenteront le coût.
Tenir compte des processus de fabrication et d'assemblage
Le processus de fabrication et d'assemblage doit être simplifié et il est suggéré d'opter pour l'automatisation. Lorsque le processus d'assemblage est effectué manuellement, il augmente les coûts. De même, la fabrication d'une seule pièce est un processus approprié, car elle élimine la nécessité d'assembler le composant.
Réduire les déchets
La réduction des déchets permet également de diminuer le coût de l'usinage CNC. Veillez donc à créer des modèles qui impliquent un minimum de déchets.
Applications de l'usinage CNC à faible volume
Prototypage et essais de produits
L'usinage CNC à faible volume est utilisé pour le développement de produits. Il permet également de créer des prototypes pour valider la conception et tester les performances. Il est possible d'opter pour différents matériaux et les conceptions peuvent être modifiées très rapidement lorsque des défauts sont mis en évidence.
Pièces sur mesure pour les industries spécialisées
Les composants personnalisés destinés à certaines industries spéciales peuvent être fabriqués à l'aide de l'usinage CNC à faible volume, et certaines de ces industries sont les suivantes :
Médical
Dans l'industrie médicale, la fabrication de dispositifs nécessite de petits lots de différents outils et dispositifs médicaux.
Automobile
L'industrie automobile envisage la production de faibles volumes de composants destinés aux véhicules de luxe, ou lorsqu'elle souhaite tester une pièce pour les voitures et qu'elle a besoin d'un prototype.
Aérospatiale
Les pièces d'avion de haute précision, comme les pièces de moteur et les cellules, sont fabriquées à l'aide de l'usinage CNC à faible volume.
Moules de précision
Les moules de précision utilisés dans le processus de moulage par injection sont personnalisés dans différentes formes et tailles et sont fabriqués en petites quantités. C'est pourquoi l'usinage CNC à faible volume répond à ce type de production.
Usinage CNC à faible volume et production de masse
Si l'on compare la production en petites quantités à la production en masse par usinage CNC, les différences sont les suivantes :
- L'usinage CNC à faible volume est destiné à produire de petits lots d'à peine quelques milliers de pièces. L'usinage CNC de masse, quant à lui, produit des millions de pièces.
- La fabrication à grande échelle nécessite un usinage automatisé et des outils coûteux afin de pouvoir traiter un grand nombre de pièces. En revanche, la production à faible volume implique l'utilisation de machines et d'outils limités.
- L'usinage de faibles volumes prend moins de temps, tandis que la production de masse nécessite plus de temps, car le volume de production est élevé.
- Le coût de l'installation initiale est élevé dans la production de masse, mais à mesure que le volume de production augmente, le coût par pièce diminue. En revanche, dans le cas d'une production à faible volume, le prix par pièce est élevé car des unités gratuites sont produites.
- La production en faible volume permet une personnalisation rapide et chaque pièce peut faire l'objet d'une microgestion. En revanche, lorsque le volume de production est élevé, la personnalisation n'est pas possible.
Autres procédés de fabrication à faible volume
Outre l'usinage CNC, il existe d'autres procédés, dont certains peuvent être choisis pour la production de faibles volumes. Ces procédés sont présentés ci-dessous.
Moulage par injection à faible volume
Le moulage par injection est choisi pour fabriquer des composants en injectant le plastique fondu dans les moules. Ce procédé est principalement utilisé pour les composants en plastique, et il permet de fabriquer de petits volumes de bouchons, de boîtiers et d'autres boîtiers.
Impression 3D à faible volume
Impression 3D est également un processus de fabrication qui crée des composants sous forme de couches à l'aide de matériaux tels que le métal, la résine ou le plastique. Il permet de créer des pièces de forme complexe ou des prototypes.
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Conclusion
Le guide ci-dessus traite en détail de la fabrication en petites quantités de composants pour différentes applications. Il explique même comment optimiser les coûts de production. Alors, pour votre prochain projet, tenez compte de ces points.
FAQ
Quels sont les meilleurs matériaux pour l'usinage CNC à faible volume ?
Le choix du matériau dépend de l'application. Toutefois, les matériaux qui s'avèrent compatibles avec l'usinage CNC de faibles volumes sont le PEEK, l'ABS, le laiton, l'aluminium, l'acier, etc.
Quelle est la quantité idéale pour l'usinage CNC de faibles volumes ?
La quantité idéale d'usinage CNC de faible volume varie d'un fabricant à l'autre. En général, certains fabricants préfèrent qu'elle soit comprise entre 1 et 100, et d'autres qu'elle soit de l'ordre de 1000.
Combien de temps faut-il pour terminer des pièces CNC de faible volume ?
Le délai d'exécution est déterminé en fonction du nombre de pièces nécessaires et de leur complexité. Il peut s'agir d'un jour ou d'une semaine.
