Les différences entre prototypage rapide et impression 3D

L’impression 3D est souvent assimilée au prototypage rapide. Il est courant d’entendre les termes : « Prototype 3D » ou « pièce proto en 3D ». En fait, l’impression est une des technologies utilisée dans le prototypage rapide et fait partie des techniques dites additives. Le procédé qu’elle utilise existe depuis une quarantaine d’années. En effet, la stéréolithographie qui est apparue dans les années 1970, est l’ancêtre de l’impression 3D.

La stéréolithographie : elle est employée depuis longtemps dans le prototypage rapide (voir comment marche le prototypage rapide ?). Elle utilise un équivalent matière et ne permet pas de réaliser des pièces fonctionnelles ou visuelles. Cependant, elle offre l’avantage de produire rapidement et à bas coût une pièce simple pour visualisation.

L’impression 3D :  tout comme la stéréolithographie, la résine utilisée en impression 3D ne permet pas de concevoir des prototypes bonnes matières. Les pièces obtenues via cette technologie ne sont souvent donc ni fonctionnelles ni visuelles. De ce fait, l’impression 3D et l’ensemble de techniques additives peuvent être séparées des techniques dites traditionnelles de prototypage rapide, usinage CNC et coulée sous vide.

Principales différences entre l’impression 3D et les techniques traditionnelles

• Vitesse de production : la réalisation d’une unité est généralement plus rapide en impression 3D. Cependant, l’usinage CNC et la duplication sous vide seront plus pertinentes pour des productions de plusieurs pièces. En effet, la machine en impression 3D nécessite un temps de production non compressible ; l’utilisation d’un moule avec la coulée sous vide entraine une cadence de production plus rapide pour des petites séries.
• Matière : l’impression 3D utilise un substitut matière, une résine époxy. De nouvelles générations de machines permettent d’imprimer des matières dite de « série » mais le rendu n’est pas encore aussi fini et relativement poreux. L’usinage CNC par contre emploie la vraie matière et la coulée sous vide du polyuréthane très proche de la bonne matière.
• Qualité visuelle des pièces : les finitions en usinage CNC et en coulée sous vide sont presque identiques à celles de pièces séries. A l’inverse, le rendu visuel en impression 3D est souvent plus médiocre car les lignes des couches d’impressions sont visibles.
• Prix : Si l’impression 3D offre un coût de production intéressant pour des pièces devant être produites à l’unité, les nombreuses interventions humaines qu’elle nécessite la rendent moins intéressante que la coulée sous vide pour de petites séries.
• Fonctionnalité : A cause de la matière employée, les pièces fabriquées via impression 3D ne sont pas fonctionnelles. Contrairement à l’usinage CNC et la coulée sous vide, elles sont très limitées dans leur utilisation finale :

-Elles ne peuvent pas respecter des normes et exigences techniques importantes. Par exemple, les prototypes ne pourront pas résister à de hautes températures ou garantir le respect de la norme alimentaire (food grade).

-Par ailleurs, les pièces obtenues sont relativement fragiles à cause des matériaux de substitution employées. Ainsi, les prototypes en impression 3D ne peuvent pas être utilisés pour des tests mécaniques.

Par conséquent, l’impression 3D convient essentiellement pour des productions unitaires de pièces sans contraintes mécaniques importantes. Pour simuler la future pièce d’injection au plus proche ce qui est le but principal lors de la phase prototype, les techniques traditionnelles (usinage et moulage silicone) présentent encore des avantages.