Nous apprenons la différenciation entre les processus de moulage par injection plastique et d'usinage CNC.
Choisir une procédure de fabrication applicable pour un nouveau produit est plus accessible que l'acceptation. L'usinage CNC et le moulage par injection plastique sont des méthodes couramment utilisées et économiques pour fabriquer des pièces.
Les deux méthodes sont similaires à cet égard, et elles diffèrent dans leurs méthodes de fabrication. L'opération d'usinage CNC est utilisée pour des coupeurs métalliques afin de détacher le matériau d'une pièce pour produire la forme finale de la pièce.
Le moulage par injection plastique force le plastique liquide à se conformer à la forme d'un moule pour produire la pièce finie. Trois différences importantes existent entre les deux méthodes. Ce matériau peut utiliser ces matériaux, et nous pouvons atteindre le volume de production ainsi que des pièces avec des tolérances dimensionnelles et une précision élevées.
Ces différences concernent des coûts remarquablement différents pour les deux processus. Dans ces sujets, nous avons discuté de tout ce qu'il faut savoir sur l'usinage CNC vs. moulage par injection plastique, y compris les avantages et inconvénients de chacun, ainsi que des alternatives de processus pour les deux.
Différences et similitudes entre l'usinage CNC et le moulage par injection plastique
Dans la fabrication, l'usinage CNC est un procédé soustractif, utilisant des machines comme des fraiseuses, tours, presses à percer et scies pour réaliser des pièces très précises. Les données de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) apparaissent lors de la phase de conception du produit. Les données CAO sont utilisées comme principe pour programmer et optimiser l'ordre et les trajectoires des outils de machine.
Pour générer les pièces, la substance est ensuite traitée à l'aide de coupeurs, tels que des forets et des fraises. Un usinage supplémentaire, incluant le rectifiage, les machines à meuler et le hobbling, est également nécessaire pour perfectionner les pièces selon les spécifications du client.
Lorsque la fabrication physique de pièces existe depuis 1300 av. J.-C., l'usinage CNC n'a été développé qu'au milieu des années 1940. Des mécanismes de contrôle antérieurs, qui, avec le temps, étaient utilisés sur des machines CNC pour perforer des bandes de code comme méthode de communication.
En 1949, la première machine de fraisage expérimentale à 3 axes a été conçue pour fabriquer des pales d'hélicoptère et une peau plus rigide pour plusieurs avions. Dans les années 1970, les logiciels CAO et FAO ont commencé à intégrer des systèmes CNC.
L'usinage CNC est l'une des méthodes de fabrication traditionnellement utilisées dans le monde entier. Elles sont employées dans de nombreuses industries, de l'automobile à l'agriculture. L'usinage CNC est particulièrement adapté au moulage par injection plastique en raison de sa capacité à s'adapter aux changements de conception du produit. Il permet également de produire des pièces avec des tolérances serrées et offre la possibilité d'utiliser de nombreux matériaux différents.
Quels sont les avantages de la différenciation entre l'usinage CNC et le moulage par injection plastique ?
Voici quelques avantages de l'usinage CNC par rapport au moulage par injection plastique :
1. De nombreux matériaux peuvent être façonnés à l'aide de l'usinage CNC, car il peut couper à la fois des matériaux plastiques et métalliques.
2. L'usinage CNC a des délais de fabrication plus rapides que le moulage par injection plastique, car il n'est pas nécessaire de fabriquer des moules complexes.
3. Dans l'usinage CNC, des finitions de surface magnifiques et des tolérances proches sont accessibles ; ils peuvent utiliser des outils de petit diamètre, et chacun peut optimiser chaque paramètre du processus.
4. L'usinage CNC a des délais de fabrication plus rapides que le moulage par injection plastique, car il n'est pas nécessaire de fabriquer des moules complexes.
Quels sont les inconvénients de la différenciation entre l'usinage CNC et le moulage par injection plastique ?
Voici les inconvénients de l'usinage CNC par rapport au moulage par injection plastique :
1. Les volumes de fabrication importants et le coût par pièce sont plus élevés pour les produits usinés CNC en raison du temps de cycle par pièce plus long nécessaire à la fabrication des pièces.
2. Lourd en main d'œuvre car les pièces de travail, les pièces finies et les porte-outils doivent être stables et retirés de la machine en fonction du travail.
Définition du moulage par injection plastique et comparaison avec l'usinage CNC
Dans ce processus, le moulage par injection plastique utilise une machine d'injection (IMM). Les granulés de plastique sont introduits dans le baril et fondus à travers la rotation et les bandes chauffantes. Le plastique fondu est injecté dans le moule et prend la géométrie de la pièce. L'IMM exerce une force sur la forme jusqu'à ce que les produits soient correctement formés et refroidis. Les pièces terminées sont extraites, et le cycle recommence.
Les frères Isaiah et John Hyatt ont développé le moulage par injection en 1872, et il est utilisé pour mouler des peignes à cheveux, des boutons et d'autres petits objets. La première machine en 150 ans d'histoire du moulage par injection est devenue une industrie internationale valant plusieurs milliards de dollars. Le moulage par injection est la méthode la plus rentable et la mieux organisée pour produire des pièces en plastique par rapport à l'usinage CNC.
Quels sont les avantages du moulage par injection plastique par rapport à l'usinage CNC ?
Voici les avantages du moulage par injection par rapport à l'usinage CNC :
1. Il peut simplement produire de nombreuses pièces rapidement et de manière répétée lorsque des moules à cavités multiples peuvent fabriquer plusieurs pièces en un seul cycle d'injection.
2. Dans le processus de fabrication, le moulage par injection a un faible coût par pièce car les moules ont une longue durée de vie, et les moules à cavités multiples peuvent dépasser le volume que chaque machine peut supporter pour répondre à des commandes en grande quantité.
3. Un minimum de post-traitement est nécessaire car les pièces sont souvent prêtes à être expédiées immédiatement après leur émission, en fonction du mode de porte (point d'entrée du coureur dans la cavité).
Quels sont les inconvénients du moulage par injection plastique par rapport à l'usinage CNC ?
Voici les inconvénients du moulage par injection par rapport à l'usinage CNC :
1. Il est difficile de modifier la conception du produit une fois le plan établi, car la reprise sur des moules composés avec certaines plaques, cames et géométries complexes peut poser problème.
2. Les défauts à l'intérieur du moule peuvent affecter les pièces finies avec des défauts externes.
3. Un investissement considérable est nécessaire pour la création du moule, car les moules à cavités multiples peuvent coûter de quelques milliers à plusieurs centaines de milliers d'euros.
CNC Machining vs. Injection Molding : Comparaison des coûts de production
En usinage CNC, les coûts d'outillage sont nettement inférieurs à ceux du moulage par injection. Les coûts d'usinage CNC concernent la fabrication de dispositifs et de gabarits ainsi que l'approvisionnement en matières premières et outils. Les moules pour moulage par injection peuvent coûter quelques milliers d'euros pour des moules à cavité unique ou à faible cavitation, et jusqu'à plusieurs centaines de milliers d'euros pour des moules à cavités multiples.
Alors que son coût augmente avec un volume de production suffisamment élevé, si vous disposez des machines essentielles pour fabriquer des pièces, et que vous avez seulement besoin de décider des outillages comme les moules, dispositifs et gabarits, les coûts initiaux de l'usinage CNC sont plus faibles.
CNC Machining vs. Injection Molding : Comparaison de la vitesse
Le moulage par injection et l'usinage CNC sont tous deux appréciés pour leur capacité à produire rapidement des pièces. L'usinage CNC est préféré pour des petites séries. Le moulage par injection est choisi pour des productions plus importantes car les moules à cavités multiples peuvent fabriquer rapidement des pièces et réduire le coût par pièce. Le délai de fabrication du moule est plus long pour commencer la production en série avec le moulage par injection qu'avec l'usinage CNC. L'usinage CNC est utilisé pour de petites séries, tandis que le moulage par injection est destiné à de grandes séries.
CNC Machining vs. Moulage par injection plastique : Comparaison du volume
La moulage par injection peut fabriquer des pièces supplémentaires par machine de base et d'autres pièces par dollar investi par rapport à l'usinage CNC. Les moules peuvent être utilisés dans plusieurs cavités – d'une niche à plusieurs centaines. Par conséquent, le moulage par injection peut produire rapidement un grand nombre de pièces, et les pièces usinées par CNC sont généralement fabriquées une par une. L'usinage CNC produit rapidement des régions, et le moulage plastique par injection est encore plus rapide.
Usinage CNC vs. Moulage par injection : Comparaison des matériaux
Les grands volumes peuvent utiliser des matériaux à grande échelle dans les processus d'usinage CNC plutôt que le moulage plastique par injection. L'usinage CNC peut fabriquer des pièces à partir de plastiques express et de métaux, comme aluminium et l'acier. De nombreux thermoplastiques, thermodurcissables et élastomères sont très mous pour être usinés par CNC. Quoi qu'il en soit, ils peuvent facilement être fabriqués en pièces à l'aide de machines de moulage par injection.
Quelles sont les ressources mutuelles entre l'usinage CNC et le moulage plastique par injection ?
Les ressources mutuelles entre l'usinage CNC et le moulage plastique par injection sont les suivantes :
1. Impression 3D : Avec l'impression 3D, pratiquement toute géométrie peut être réalisée – peu importe sa complexité. L'impression 3D dépasse toutes les limitations de géométrie des pièces mentionnées ci-dessus, ce qui peut différencier la fabricabilité des produits utilisant l'usinage CNC ou le moulage par injection. Dans Impression 3D, les mêmes matériaux sont utilisés en usinage CNC et en moulage par injection.
2. Coulée : Les applications de la coulée ne produiront pas des pièces aussi précises que l'usinage CNC ou le moulage par injection. En ce qui concerne les plastiques, la coulée consiste à verser une substance liquide dans un moule non pressurisé et à la laisser se solidifier. C'est plus simple que l'usinage CNC ou le moulage par injection, mais cela peut prendre beaucoup plus de temps pour produire des pièces. La coulée n'est pas adaptée à la production à grande échelle.
Quelles sont les ressemblances entre l'usinage CNC et le moulage plastique par injection ?
La ressemblance la plus notable entre l'usinage CNC et le moulage plastique par injection est que tous deux peuvent utiliser les mêmes matériaux, notamment le polycarbonate (PC), les plastiques en polyéthylène à haute solidité (PEHD), et l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène). De plus, il n'existe pas d'autres ressemblances significatives entre les deux processus.
Quelles sont les autres différences entre l'usinage CNC et le moulage plastique par injection ?
Une autre option pour l'usinage CNC est la découpe laser CNC :
Usinage CNC vs. Découpe laser CNC :
Dans la découpe laser CNC, un laser contrôlé par ordinateur suit un trajet programmé pour couper, graver, marquer et tracer des pièces.
Il peut être utilisé comme substitut aux processus de découpe lorsqu'il ne peut être utilisé que sur certains matériaux plastiques en raison des fumées nocives émises par les pièces lors de la découpe laser.
Quelles sont les autres ressemblances entre le moulage par injection plastique et l'usinage CNC ?
Une autre alternative au moulage par injection plastique est :
Injection par moulage vs. Thermoformage :
En thermoformage, des feuilles de plastique chauffées et étendues sont pressées au-dessus d'un moule à une seule face pour générer des pièces. Lorsque le thermoformage ne produit pas des pièces aussi rapidement que l'injection plastique et est limité aux pièces non composites, c'est une différence remarquable qui peut être utilisée pour fabriquer des pièces en plastique précises.
Résumé
Ce sujet a introduit la différenciation entre l'usinage CNC et le moulage par injection plastique, a décrit ce qu'ils sont, et a discuté de chacun de leurs points opposés. Pour en savoir plus sur l'usinage CNC et le moulage par injection plastique, Contacter nos machinistes professionnels pour Discuter de vos usinage 4 axes composants et exigences de conception.
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