Quels avantages offre l'usinage comparé à l'impression 3D ? S'agit-il de deux techniques concurrentes ? Nous avons recueilli l'avis sur le sujet de Stéphanie Gouttegatte, qui dirige la filiale France de Datron, l'un des fabricants leaders de centres UGV sur le marché européen.

Par Evelyne Gisselbrecht

Stéphanie Gouttegatte s’appuie sur une vingtaine d’années d’expérience dans l’industrie des métaux : décolletage, fraisage, laser, découpe, UGV…

Madame Gouttegatte, quels sont selon vous les avantages de l'impression 3D ?

L'impression 3D évolue de façon fulgurante depuis le début du XXIème siècle. A l’origine limitée au prototypage d’objets de petites tailles, en résine, elle va se diversifier au fil des années en termes de matériaux, taille et qualité des pièces.

L’un de ses principaux avantages, le plus fréquemment évoqué par nos clients, relève de la simplicité d’utilisation et de la rapidité à concrétiser une pièce : pas de passage par une FAO, d’approvisionnement d’outils spéciaux, de bridages spécifiques… pas besoin de longues années d’expérience pour réaliser une pièce.

Le prix d’entrée pour une imprimante 3D est aussi devenu très abordable si l’on reste sur les technologies les plus simples.

Enfin, l’impression 3D est la technologie incontournable pour réaliser très simplement des pièces complexes difficiles voire impossibles à usiner (pièces creuses, canaux internes, certaines contre-dépouilles complexes…).

Cependant cette technologie connaît encore des limites.

Quelles en sont les limites à votre avis ?

Si elles offrent la possibilité aujourd’hui de réaliser des pièces dans de nombreux matériaux, les imprimantes 3D ne sont généralement pas polyvalentes et restent dédiées à une seule matière. Ce qui est pénalisant dans la validation fonctionnelle d’une pièce.

S’agissant de matériaux métalliques, la fabrication additive ne préserve pas les caractéristiques ni l’intégrité de la matière. Cette technologie peut entre autre être à l’origine de zones de fragilité dans la structure du matériau.

Les états de surface sont souvent de qualité très moyenne nécessitant parfois un usinage ou polissage post-impression. De même, les précisions et répétabilités sont généralement limitées, en particulier pour les solutions les plus accessibles en termes de budget.

Enfin, certaines technologies peuvent être à l’origine de nanoparticules nocives.

Qu'en est-il des techniques d'usinage ? Quels sont leurs atouts dans le domaine médical ?

L’usinage est une technologie beaucoup plus ancienne. Si les évolutions sont de ce fait moins spectaculaires aujourd’hui, elles n'en sont pas moins nombreuses et apportent des solutions aux problématiques actuelles. Ainsi, l’apparition de l’UGV (Usinage Grande Vitesse), l’évolution des outils et revêtements d’outils, ouvrent de nouvelles possibilités et permettent l’usinage de matériaux et de pièces complexes problématiques à travailler avec des méthodes plus conventionnelles.

Qu’il s’agisse d’alliages légers, de plastiques variés y compris les plus fragiles ou thermosensibles (PEEK, COC…), de composites mais aussi de titane ou d'inox, les pièces sont usinées directement dans la matière définitive pour des essais fonctionnels ou mécaniques, des tests d’usure et bien sûr pour valider le design avec son rendu définitif… En UGV, les états de surface peuvent aller jusqu’à un aspect proche du miroir, en particulier si l’on utilise les nouvelles gammes d’outils revêtus dédiés.

L’UGV n’engendrant pas de dégagement de chaleur, l’intégrité des matériaux et leurs caractéristiques intrinsèques sont conservées. Dans les plastiques par exemple, on parvient non seulement à de très bons états de surface mais aussi à conserver la transparence. Enfin, il est possible de réaliser des effets de texture par gravure.

Les niveaux de résolution, de précision et de répétabilité que peut offrir l’usinage permettent, grâce à l’utilisation de micro-fraises et micro-forêts, la réalisation de pièces de micromécanique de précision pour lesquelles les technologies 3D actuelles rencontrent encore des limites.

Enfin, l’usinage est aussi bien adapté au prototypage qu’à la réalisation de préséries ou à la production. Cela étant parfois possible en utilisant la même machine, avec des temps d’usinage extrêmement réduits dans le cas de l’UGV pour les pièces complexes ou exigeantes en états de surface.

Peut-on parler de complémentarité de ces deux technologies ?

Indiscutablement. Aujourd’hui, l’avantage le plus souvent cité en faveur de la fabrication additive est sa simplicité de mise en œuvre pour une clientèle qui souhaite produire des pièces en ne disposant d’aucune expérience de l’usinage. Ce constat a mis "une saine pression" aux fabricants de centres d’usinage, les obligeant à réfléchir et à développer de nouvelles interfaces simples et intuitives, des machines modulables et polyvalentes...

Quelles sont les spécificités des centres UGV Datron ?

Nos centres UGV offrent, outre les avantages classiques inhérents à l’usinage grande vitesse, toute une panoplie de fonctions et accessoires spécifiques orientés application, tels que :

• Caméra de positionnement pour des matériaux trop fins ou fragiles pour le palpage mécanique
• Pistolets à ions pour démagnétiser les plastiques
• Suivi de défauts en Z avec le palpeur mécanique
• Soufflage d’air refroidi pour les matériaux très sensibles au moindre échauffement
• Absence de lubrifiants gras donc de polluants dans les process (éthanol)

Ils sont polyvalents et extrêmement modulables. Ainsi vous configurez votre machine "sur mesure" et vous obtenez l’outil polyvalent par excellence, idéal pour toutes vos problématiques.

Que ce soit pour des applications microfluidiques (micro-vannes, microsillons…), la fabrication de petits implants complexes (PEEK, titane, plastiques…), d’outillages divers de très petites ou très grandes dimensions (nano-connecteurs, moules alu et inox, boîtiers de mesure, circuits imprimés…), le centre UGV Datron répond aux problématiques les plus complexes de façon simple et intuitive.

Ainsi les chercheurs, scientifiques, bureaux R&D de sociétés innovantes dans le médical trouvent une solution d’usinage aux performances haut de gamme accessible à tous. De plus, il est aisé de passer à la production sur la même machine que celle ayant servi à l’étude, ainsi de la validation à la production, et ce sans mauvaise surprise.

A voir sur le stand 631 - Hall A2 de Micronora 2018.

www.datron.fr