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Ce matin, comme tous les matins depuis maintenant plus de 5 ou 6 ans, je lance mes imprimantes 3D pour fabriquer les pièces des kits, je lance les découpeuses numériques pour découper les pièces des kits également. Et au hasard d'une pensée spontanée, une sorte de flash, de prise de conscience confirmée de l'intérêt de la découpe numérique par fraisage (communément appelée CNC).

Complémentarité entre l'impression 3D et la découpe numérique 2D

En pratique, il existe une très bonne complémentarité entre l'impression 3D et la découpe numérique par fraisage :

• l'impression 3D offre la facilité d'imprimer des pièces 3D de formes plus ou moins complexes dans un temps raisonnable, en tout cas de façon directe à partir d'une conception 3D ou d'un fichier 3D,
• la découpe par CNC offre la possibilité de découper rapidement de pièces 2D voire 2.5D (et potentiellement 3D, mais personnellement, je n'en fais pas un usage courant)

Les limites de l'impression 3D en pratique

Ceci étant, l'impression 3D a 2 ou 3 limites conséquentes qui apparaissent clairement au fil du temps :

• la durée d'impression est longue comparativement à la dimension de la pièce obtenue. Il est très difficile d'imprimer une petite pièce en moins de 15 ou 30 minutes et les “grosses” pièces, de l'ordre de 10 ou 15 cm dans les 3 directions, s'imprimeront en plusieurs heures. Même en optimisant, on n'arrivera pas à descendre en dessous de plusieurs heures.

• la limite corrélative est la dimension des pièces : plus la pièce est grande et plus la durée sera longue. Et même sur une machine adéquate, si tant est que l'on en dispose, une pièce de quelques dizaines de centimètres s'imprimera en de très nombreuses heures.

• il faut avoir du filament, ce qui en temps normal peut paraître tout à fait normal et banal, mais l'année 2020 que nous avons vécu a rappelé cette dépendance et les approvisionnements ont été à certains moments tendus voire impossibles. Et les prix montent volontiers au fil du temps... On peut même être victime d'une rupture sur un diamètre ou une couleur que l'on a l'habitude d'utiliser, et c'est une réelle dépendance, un réel blocage potentiel et parfois réel. Dans tous les cas, c'est un coût obligatoire.

A contrario, les avantages de la découpe numérique

Et c'est au vu de ces 2 ou 3 limites que l'intérêt de la découpe numérique par CNC apparaît évident :

• la durée de découpe d'une pièce est courte pouvant aller de quelques minutes pour une pièce de quelques centimètres, à dans tous les cas moins d'une heure, même pour des pièces de plusieurs dizaines de centimètres ou avec de nombreux perçages / évidements

• la dimension maximale est volontiers de l'ordre de plusieurs dizaines de centimètres ou du mètre selon la machine dont on dispose. On peut envisager la découpe d'un skateboard par exemple ou de petits meubles.

• n'importe quelle plaque de matière est utilisable et çà c'est un vrai plus pour au moins 2 raisons.

  • La première c'est la disponibilité du matériau : on peut vraiment faire avec ce que l'on a sous la main, même de la palette peut être utilisée, un reste de lattes de plancher, de lambris, une plaque de mélaminé d'un vieux meuble, du médium, mélaminé ou du pin en plaques du brico du coin, et bien sûr des plaques plastiques, ou de composites achetés exprès tels que le HPL.
  • La seconde raison, c'est que l'on bénéficie des propriétés mécaniques du matériau utilisé (globalement homogène) qui en général sont bien meilleures que le plastique imprimé en 3D. Les épaisseurs peuvent aller jusqu'à plusieurs centimètres selon la machine.

En pratique, la découpe numérique par fraisage devient la technique de premier recours

Au final, au fil du temps et de l'usage régulier (dans un contexte d'usage quotidien des 2 technologies depuis plusieurs années), la complémentarité entre la découpe numérique par CNC et l'impression 3D ne se démentent pas.

Mais clairement, l'impression 3D tend à devenir une technique “spécifique” au besoin de formes 3D de petite taille alors que la découpe numérique par fraisage tend clairement à devenir la technique de fabrication de premier recours, notamment sur de nouveaux développements, car les pièces sont obtenues rapidement, c'est solide, c'est étanche si le matériau l'est, on peut utiliser des matériaux de récup', les dimensions peuvent être conséquentes.

La limite par contre avec la découpe numérique sera le besoin de pièces 3D “vraies”, et l'impression 3D garde ici clairement sa place. Diverses techniques par contre peuvent venir suppléer à cette limite, notamment l'usinage 2D successif (ou 2.5D) ou encore la possibilité d'empiler des formes découpées en 2D pour obtenir des éléments 3D plus complexes. Et là aussi, c'est intéressant en terme de souplesse et de créativité.

Bref, la découpe numérique par CNC a clairement des atouts en pratique quotidienne de fabrication numérique qui la place en technique de premier recours et de satisfaction rapide.