Usinage CNC en petites séries: Tout ce que vous voulez savoir
L'usinage CNC en petites séries consiste à fabriquer les mêmes composants par le biais du processus d'usinage CNC en petites quantités pouvant aller d'une à quelques centaines. Si vous souhaitez en savoir plus sur l'usinage CNC par petites séries, le guide ci-dessous contient des informations détaillées.
L'usinage CNC en petites séries expliqué
La fabrication en petites séries est un processus d'usinage CNC qui consiste à fabriquer des composants en petits volumes, dotés d'une combinaison de personnalisation et de précision.
L'usinage CNC en petites séries se concentre sur les petites quantités et garantit que chaque pièce répond à des normes de qualité strictes. La fabrication en petites séries permet de réaliser des projets de précision, de personnalisation et de conception complexe.
Processus d'usinage CNC en petites séries
Les processus d'usinage CNC en petites séries sont dotés de diverses techniques, dont certaines sont décrites ci-dessous :
Tournage CNC
Tournage CNC est un processus de fabrication en petites séries qui consiste à faire tourner les pièces à usiner, l'outil de coupe étant stationnaire. Ce processus est réalisé sur des tours à commande numérique et permet de créer des pièces cylindriques avec précision. Il convient à des matériaux tels que le laiton et l'aluminium. Il permet de créer des composants qui nécessitent une tolérance et une précision étroites.
Fraisage CNC
Le processus de fraisage CNC est un processus d'usinage largement utilisé pour la production de petites séries. Il consiste à enlever des matériaux à l'aide d'outils rotatifs. Ces machines se déplacent sur plusieurs axes pour aider à créer des composants aux caractéristiques complexes. Elles permettent de créer de petits lots avec flexibilité et précision, avec des caractéristiques détaillées.
Perçage CNC
Le perçage CNC consiste à créer des trous dans la pièce à usiner. Ce processus est réalisé à l'aide d'outils de perçage CNC et permet de créer des trous précis. Ce processus fonctionne pour une large gamme de matériaux comprenant des plastiques et d'autres matériaux durcis.
Usinage par électroérosion
EDM signifie Usinage par décharge électrique et propose la fabrication de petits lots en utilisant des pointes électriques pour éroder le matériau. Ce procédé permet de créer des composants à partir de matériaux durs et de dessins complexes. Il utilise des machines dotées d'électrodes et de fils fins afin de réaliser des coupes précises.
Meulage de surface
La rectification des surfaces est un processus qui permet d'obtenir de petits lots de composants finement finis par le biais de l'usinage CNC. Ce procédé consiste à utiliser une meule abrasive qui continue à tourner et à rendre la pièce plus lisse. Il assure l'uniformité et la précision de la pièce finale.
Il existe des matériaux polyvalents qui peuvent être utilisés pour la fabrication de composants à l'aide de la rectification plane et de la création d'outils spécialisés.
Quels sont les matériaux couramment utilisés dans l'usinage CNC en petites séries ?
Le processus de fabrication par petits lots à l'aide de machines à commande numérique comprend les matériaux suivants utilisés pour la fabrication des composants.
Aluminium : Il est connu pour sa résistance et sa légèreté, ce qui le rend populaire pour les composants automobiles et aérospatiaux. Il est facile à usiner et offre une bonne conductivité thermique.
Acier inoxydable : Il offre une résistance à la corrosion et est utilisé dans l'industrie médicale et dans la fabrication d'équipements utilisés dans la transformation des aliments. Il offre une intégrité même dans des conditions difficiles.
Laiton : Le laiton est connu pour son attrait esthétique et il est principalement utilisé dans les composants électriques et offre une excellente conductivité électrique et une résistance à la corrosion.
Titane : Il présente un rapport résistance/poids élevé et une excellente résistance à la corrosion, ce qui lui permet d'être utilisé dans des applications médicales et aérospatiales et d'offrir une durabilité supérieure.
Le cuivre : Cuivre offre une conductivité électrique sans faille et est utilisé dans les applications électroniques, il est également utilisé dans les échangeurs de chaleur.
Acier à outils : Il est utilisé pour sa dureté et sert à la fabrication de moules et d'outils, il conserve très bien le tranchant.
Acier au carbone : Il est usinable et durable et est utilisé dans l'industrie automobile.
Tungstène : Tungstène a un point de fusion et une densité élevés, c'est pourquoi il est utilisé dans des applications nécessitant une résistance extrême à la chaleur, comme dans l'armée et l'aérospatiale.
Alliages de nickel : Ces alliages sont sélectionnés pour leur résistance à la corrosion et aux températures élevées, car les alliages de nickel conviennent aux applications difficiles telles que les usines chimiques.
Plastiques : Les plastiques sont couramment utilisés dans diverses applications, notamment pour leur légèreté, leur polyvalence et leur résistance à la corrosion. ABS est utilisé pour le prototypage et pour les applications à haute température, le PEEK est utilisé.
Avantages de l'usinage CNC en petites séries
L'usinage en petites séries présente de nombreux avantages, dont certains sont décrits ci-dessous :
Rapport coût-efficacité
La fabrication par petits lots permet de minimiser le coût de l'installation initiale et, lorsque de petites quantités sont produites, le besoin d'un stock important diminue. Elle permet également de réduire les coûts de stockage et le risque d'obsolescence.
Flexibilité
L'usinage CNC à faible volume est un processus flexible. Il permet une production rapide en petites séries et une réponse immédiate aux changements de tendances. Il est également possible de modifier les conceptions entre les lots sans que cela n'entraîne de coûts importants.
Haute précision et qualité
Les machines CNC ont la capacité de produire des composants très précis et cohérents. Ces composants sont dotés d'une qualité supérieure et d'une tolérance élevée. En outre, le processus automatisé offre une qualité constante pour toutes les unités produites.
Efficacité
L'usinage CNC est un processus efficace car il permet de réduire les délais et les coûts en optimisant le processus de production.
Adaptabilité
L'usinage CNC à petite échelle convient au prototypage et permet de réaliser des essais à petite échelle, de sorte que toute amélioration de la conception puisse être prise en compte à l'avenir. En outre, l'adaptation aux fluctuations devient facile pour la production à petite échelle.
Limites de l'usinage CNC en petites séries
Outre ses avantages, l'usinage CNC en petites séries présente certaines limites, dont voici quelques-unes :
Coût élevé par unité
Les grands lots permettent de réaliser des économies d'échelle, car ils contribuent à réduire le coût unitaire, alors que dans les petits lots, le coût unitaire est très élevé en raison des frais d'exploitation et des coûts de mise en place.
Coût initial et temps de mise en place
Chaque lot de production peut nécessiter une configuration unique, ce qui entraîne des coûts et un temps considérables pour les pièces complexes. En outre, le coût des montages et de l'outillage initiaux augmente également, ce qui rend l'ensemble du processus coûteux pour une petite série.
Contraintes liées aux matériaux
L'usinage CNC minimise les déchets mais, par rapport au traitement de lots plus importants, le gaspillage de matériaux est élevé et l'achat de matériaux en petites quantités est plus coûteux que l'achat de matériaux en grandes quantités.
Temps d'arrêt de la machine
Le changement régulier des lots entraîne des temps d'arrêt des machines, ce qui a un impact sur la productivité. En outre, les arrêts fréquents peuvent entraîner l'usure des machines, ce qui nécessite une maintenance fréquente.
Manque d'évolutivité
L'usinage CNC en petites séries n'est pas adapté à la production de gros volumes en raison des contraintes de coût et de temps. En cas d'augmentation de la demande de qualité, il n'est pas possible d'augmenter soudainement la production.
Conseils pour l'usinage CNC en petites séries
Voici quelques conseils importants pour l'usinage en petites séries :
- Réduire la complexité de la conception des composants dans la mesure du possible, car cela permet de réduire le coût et le temps d'usinage.
- Essayez de fabriquer des composants standard afin d'éliminer la nécessité d'un outillage sur mesure pour les petits lots.
- Les tolérances serrées augmentent les délais et les coûts, c'est pourquoi il convient d'opter pour des tolérances serrées uniquement lorsqu'elles sont nécessaires à la fonctionnalité.
- Les pièces modulaires ont généralement un assemblage et un usinage simplifiés, essayez de concevoir de telles pièces.
Applications de l'usinage CNC en petites séries
Les applications de l'usinage CNC en petites séries sont diverses et certaines d'entre elles sont les suivantes :
Aérospatiale
L'industrie aérospatiale exige la précision des composants, l'usinage CNC en petites séries peut offrir des composants précis dans l'aérospatiale, la fiabilité et les tolérances serrées sont cruciales et l'usinage CNC offre cela. Les composants de l'aérospatiale fabriqués à l'aide de l'usinage CNC par petites séries sont les trains d'atterrissage et les aubes de turbine.
Automobile
Les pièces automobiles qui nécessitent précision, durabilité et flexibilité sont fabriquées dans le cadre de l'usinage CNC à faible volume. Les pièces sur mesure et leurs prototypes sont fabriqués pour les automobiles, notamment les composants du moteur et les engrenages. Dans les cas où une demande spécifique doit être satisfaite pour une automobile, l'usinage CNC en petites séries peut être approprié.
Médical
Les dispositifs médicaux sur mesure, tels que les outils chirurgicaux et les implants, sont des composants pour lesquels la précision et la qualité sont cruciales. La production en petites séries permet de créer des composants personnalisés et de haute précision pour l'industrie médicale. Les implants spécifiques aux patients peuvent être fabriqués par usinage en petites séries.
Électronique
Les fabricants d'électronique utilisent couramment l'usinage en petites séries pour la production de composants utilisés dans les appareils électroniques. Ces composants peuvent être des dissipateurs thermiques, des connecteurs et des boîtiers. De même, une startup ou un nouveau modèle d'appareil ou de gadget peut avoir besoin d'un prototype avant que le produit final puisse être fabriqué.
Conclusion
L'usinage CNC en petites séries est utilisé dans diverses applications et, puisque vous avez parcouru ce guide, vous avez dû vous familiariser avec un grand nombre d'aspects importants. Si vous êtes à la recherche d'un usinage CNC en petites séries pour vos applications prendre contact avec DEK. Vous pouvez faire fabriquer des composants personnalisés selon vos spécifications en petites quantités.
FAQ
Comment la CNC en petites séries se compare-t-elle à l'impression 3D ?
L'usinage en petites séries offre une meilleure qualité de surface et une plus grande précision que l'impression 3D. L'impression 3D est surtout utilisée pour les formes géométriques complexes et le prototypage rapide.
Quel est l'aspect financier de l'usinage en petites séries ?
Les coûts d'usinage CNC en petites séries sont plus élevés pour une seule unité en raison des coûts des matériaux, de la main-d'œuvre et de l'installation. De plus, en raison des changements fréquents, le temps d'arrêt de la machine et les coûts de maintenance augmentent.
Quels sont les types de pièces qui conviennent à l'usinage CNC à faible volume ?
L'usinage en petites séries convient aux composants personnalisés, à la production en petite série et aux prototypes. Il convient aux applications qui nécessitent des tolérances serrées et des géométries complexes.
Quelles sont les méthodes de fabrication à faible volume ?
Les méthodes de production à faible volume sont les suivantes Impression 3DL'entreprise doit également être en mesure d'offrir des services d'assistance technique, d'usinage à commande numérique et de moulage par injection.
