Les limites du prototypage rapide plastique

Les technologies utilisées pour le prototypage rapide sont limitées du fait des procédés de fabrication employés. Les techniques principalement utilisées sont : l’impression 3D et ses variantes (stéréolithographie 3D, frittage de poudre, SLA…), l’usinage CNC et le moulage silicone sous vide. Le large panel de matières et de finitions disponibles dans ces technologies permet de réaliser des prototypes très proches des pièces séries. Cependant, les procédés de fabrications de prototypes plastiques 3D ne permettent pas d’obtenir des pièces complètement identiques aux pièces injectées. Voici une présentation des quatre principales limites du prototypage rapide par rapport à l’injection thermoplastique utilisée en production série.

4 limites du prototypage rapide par rapport à l’injection thermoplastique

1. La quantité :

Les quantités de pièces à produire : unitaire (1-10 pièces), en petite série (10-200 pièces) ou en grande série (< 200 pièces) peuvent être un frein à l’utilisation des technologies de prototypage plastique. En effet, les techniques de production pour prototyper une pièce ou produire en petite quantité atteignent une limite économique et d’efficacité de production assez rapidement. En effet, dès 2-3 pièces imprimées en 3D ou 5-10 pièces usinées en plastique ou encore 100-200 pièces moulées en coulée sous vide silicone, il faut passer à de l’injection série. Le moulage thermoplastique est ainsi plus intéressant que le moulage silicone sous vide pour assurer la fabrication de grandes séries.

2. La géométrie :

Grâce à certaines techniques comme l’impression 3D, des formes non réalisables en injection telles que des pièces creuses ou avec des contre-dépouilles sont concevables en prototypage plastique. Une situation similaire existe avec l’usinage 3D plastique puisqu’il est possible d’obtenir des pièces par coupage et collage de morceaux. Ainsi, il se peut que les pièces issues de ces fabrications ne soient pas représentatives des pièces séries. Le prototypage rapide imite donc au plus proche les pièces plastiques de série, mais certaines techniques permettent de réaliser des éléments irréalisables lors de la phase d’industrialisation. Pour plus d’informations sur les limites de l’usinage de pièces plastiques et du moulage silicone sous vide vous pouvez lire notre actualité sur les dépouilles et contre-dépouilles.

3. Les propriétés physiques :

Le prototypage plastique utilise des matières équivalentes,  ou de substitution, ou très proches de la vraie matière. De de fait, les propriétés mécaniques ne peuvent pas être entièrement similaires à celles de pièces injectées.  Par ailleurs, l’usinage 3D plastique utilise bien la bonne matière, néanmoins la méthode de fabrication est différente de l’injection. Dès lors, les caractéristiques mécaniques ne peuvent pas être totalement identiques.

4. Les finitions :

En prototypage rapide plastique, il est possible d’obtenir des pièces aux caractéristiques techniques et visuelles très proches de celles de pièces injectées. La différence peut être difficile à percevoir entre une pièce usinée bonne matière et une pièce injectée. Cependant, il y aura toujours une certaine différence car la méthode de fabrication de pièces plastiques petites quantités est différente de la production grande série. Par exemple, les grains charmille et mold-tech sont difficilement imitables.

En conclusion, les propriétés mécaniques et visuelles de pièces plastiques 3D ne sont pas complètement identiques à celles de pièces injectées. Les informations obtenues lors d’un test de validation de prototypes auront toujours une limite. Une production de pièces plastique petite quantité ou de prototypes plastiques sera proche mais ne sera pas identique à une production de pièces injectées.

Pour plus d’informations, notre page identifier votre besoin offre un comparatif entre les technologies de prototypage rapide, production petites séries et grandes séries.