Depuis plus d'un siècle, les polymères sont utilisés dans les processus de fabrication pour produire des pièces par moulage par injection et impression 3D. Des premières machines de moulage par injection à l'impression 3D moderne, ces techniques n'ont cessé d'évoluer au fil des décennies, permettant ainsi aux industries du monde entier de dynamiser leur production.

Depuis 1872, le moulage par injection est utilisé pour la fabrication en série d'une vaste gamme de produits, à partir de polymères spécialement conçus pour les premières machines de moulage par injection, dont certaines sont encore utilisées aujourd'hui.

En 1980, Hideo Kodama a déposé le premier brevet relatif à l'impression 3D. Son brevet décrivait un système de prototypage rapide utilisant la lumière UV pour durcir des photopolymères. Cependant, l'idée de Hideo est passée largement inaperçue, et il a fallu attendre que Chuck Hull dépose son brevet quatre ans plus tard pour que l'impression 3D telle que nous la connaissons aujourd'hui voie véritablement le jour.

Au départ, l'impression 3D a eu du mal à supplanter le moulage par injection comme technique de prédilection auprès des fabricants habitués aux méthodes traditionnelles, mais ce n'est plus le cas aujourd'hui !

Pour comprendre comment l'impression 3D peut permettre une production de masse à la place du moulage par injection, il est important de bien connaître ces deux procédés et de les comparer.

Qu'est-ce que le moulage par injection (MI) ?

Peu après la révolution industrielle, les inventeurs américains John Hyatt et son frère Isaiah ont amélioré l'efficacité de la production de masse en mettant au point le moulage par injection. Cette machine utilisait un piston pour injecter du plastique fondu dans un moule et a donné naissance au premier grand procédé de fabrication dans le domaine de la technologie des plastiques.

Les produits tels que les boutons et les peignes ont été parmi les premiers à tirer parti de l'avènement de la fabrication additive. À mesure que cette technologie a évolué, de plus en plus de secteurs ont commencé à en bénéficier, et elle est encore utilisée aujourd'hui pour la production en série.

Qu'est-ce que l'impression 3D et comment est-elle utilisée dans la fabrication additive ?

En termes simples, l'impression 3D est le processus qui consiste à créer un objet solide en trois dimensions à partir d'un fichier numérique.

Lorsque Photocentric le jour en 2002, l'impression 3D n'était pas du tout adaptée à la production de masse : elle était coûteuse et reposait sur des technologies propriétaires, et il a fallu attendre encore une décennie avant qu'elle ne commence à s'imposer dans la fabrication additive grand public.

Les premiers brevets ont commencé à arriver à expiration et les innovations en matière d'impression 3D ont commencé à révolutionner les processus de fabrication. En 2015, nous avons déposé notre premier brevet d'impression 3D portant sur l'utilisation d'écrans LCD pour l'impression 3D. L'année suivante, nous avons lancé notre imprimante 3D Liquid Crystal , la première imprimante 3D au monde à durcissement par la lumière du jour, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le secteur.

Grâce à l'utilisation d'un écran LCD comme source lumineuse, une couche entière est exposée et formée en une seule fois. L'impression LCD constitue une alternative plus rapide aux autres méthodes, permettant aux fabricants de créer, de mouler et de personnaliser de nouveaux produits à un rythme jusqu'alors inimaginable.

Exemples de produits imprimés en 3D

Les imprimantes Photocentricont permis à des fabricants issus de divers secteurs de commercialiser une large gamme de produits imprimés en 3D, notamment des gouttières dentaires, des dispositifs médicaux, des lunettes, des pièces automobiles, des EPI, des articles de papeterie, des bijoux, des figurines et bien d’autres encore.

Grâce à notre équipe interne composée de chimistes, d'ingénieurs et de chercheurs-développeurs, nous sommes en mesure de concevoir des machines et des matériaux adaptés aux exigences de nombreux défis industriels.

Du prototypage à la mise en œuvre, Photocentric des polymères qui garantissent des résultats parfaits.

Matériaux d'impression 3D

Photocentric développé une gamme de matériaux adaptés à divers besoins, allant des matériaux souples aux matériaux coulables ; nous avons mis au point des matériaux répondant aux exigences du marché.

Notre gamme couvre des secteurs tels que le dentaire, l'aérospatiale, l'automobile, le médical, la mode et bien d'autres encore. Chaque matériau possède des propriétés uniques qui le rendent idéal pour le secteur concerné.

Textures et finitions

Les premières impressions 3D ne présentaient pas la finition de qualité nécessaire pour rivaliser avec le moulage par injection. Cependant, grâce à notre collaboration avec des spécialistes en logiciels tels que CoreTechnologie, nous avons révolutionné la fabrication additive et proposons désormais une finition personnalisable adaptée à tous les secteurs d'activité.

Permettre aux fabricants de télécharger leurs propres logos, textures et finitions prêtes à l'emploi. La solution donne également accès à plus de 5 000 textures de surface différentes, révolutionnant véritablement la conception et la production de pièces !

Pourquoi préférer l'impression 3D au moulage par injection ?

Flexibilité – L'impression 3D offre une plus grande flexibilité de conception que le moulage par injection, car elle permet de réaliser n'importe quel modèle et de le modifier à tout moment pour garantir le meilleur résultat possible.

Complexité – L'impression 3D permet de réaliser facilement des structures uniques, alors que le moulage par injection n'offre pas la même complexité de conception.

Personnalisation – Grâce à l'impression 3D, il est facile de modifier les modèles ou de les personnaliser en fonction des besoins du projet, sans les coûts de réoutillage liés au moulage par injection.

Rapidité – L'impression 3D offre des délais d'exécution très courts : le passage du concept à la réalisation est instantané, et un fichier de conception peut être imprimé en quelques heures, alors que le moulage par injection nécessite un investissement initial et du temps avant d'atteindre la phase d'impression.

Mise en place – L'impression 3D ne nécessite qu'une imprimante et du matériau pour démarrer, tandis que le moulage par injection demande beaucoup plus de temps, d'efforts, d'énergie et d'argent pour être mis en place.

Coûts des matériaux – L'impression 3D permet de réduire les coûts des matériaux grâce à l'utilisation de structures en treillis solides et stables, tout en obtenant les mêmes résultats que les pièces moulées par injection massives.

Quelques réflexions sur l'impression 3D et le moulage par injection !

Post-production – Une pièce imprimée en 3D nécessite un temps de durcissement après l'impression afin de garantir sa résistance et son uniformité. En revanche, avec le moulage par injection, il peut être nécessaire de consacrer un temps similaire à la correction des imperfections de surface.

Infrastructure – Le moulage par injection existant depuis plus d'un siècle, les fabricants disposent aujourd'hui d'un choix plus large. Cependant, les possibilités s'élargissent également dans le domaine de l'impression 3D.

Production en série - Une fois le processus de moulage par injection mis en place, il est possible de produire des dizaines ou des centaines de milliers de pièces identiques ; plus le volume de production est important, plus le moulage par injection s'avère rentable.

Cependant, l'impression 3D offre une grande liberté de conception et permet d'apporter des modifications et de proposer une solution sur mesure à chaque client.

La vitesse d'impression constituait autrefois un autre argument en faveur du moulage par injection. Cependant, grâce à la technologie d'impression LCD brevetée Photocentricet à la capacité LC Magna , le processus d'impression 3D s'est considérablement accéléré et la production en grandes séries est désormais une réalité. 

Comparaison des coûts entre l'impression 3D et le moulage par injection !

De nombreux facteurs doivent être pris en compte lorsqu'il s'agit de comparer les coûts entre l'impression 3D et le moulage par injection. En résumé, l'impression 3D avec Photocentric une alternative de fabrication rentable au moulage par injection pour toute commande allant jusqu'à 500 000 pièces.

Plus le nombre de pièces à fabriquer est élevé, plus le moulage par injection peut s'avérer avantageux par rapport à l'impression 3D, à condition qu'aucune personnalisation ni optimisation de la conception ne soit nécessaire. En effet, le moulage par injection permet souvent de réduire le coût unitaire des pièces standard. Une fois les coûts de mise en route pris en compte, les matériaux sont souvent moins chers qu'avec l'impression 3D.

C'est toutefois lors de la mise en place que l'impression 3D permet de réaliser des économies substantielles. Les coûts de mise en place de l'impression 3D sont relativement faibles, car une fois que l'on dispose des machines, il y a peu de frais supplémentaires. En revanche, le moulage par injection nécessite la conception et la fabrication de chaque moule.

Cependant, le véritable gain réside dans le temps, et les économies réalisées dépendent en réalité de la valeur que revêt le temps pour votre entreprise. L'impression 3D permet aux entreprises de commercialiser leurs produits plus rapidement, et c'est là une valeur que nous ne pouvons pas chiffrer pour vous. Avec l'impression 3D, il est généralement possible de produire un prototype fonctionnel en quelques jours, contrairement au moulage par injection, qui nécessite plusieurs mois.

Conclusion : l'impression 3D plutôt que le moulage par injection

En conclusion, bien que le moulage par injection existe depuis bien plus longtemps et ait été le seul moyen de fabriquer des pièces en plastique en 3D pendant plus d'un siècle, l'impression 3D s'est imposée comme une véritable alternative.

L'impression 3D offre aujourd'hui plus de possibilités que jamais pour la fabrication en série de produits en plastique. Elle offre une plus grande flexibilité de conception que le moulage par injection et génère également moins de déchets.

Il est important de prendre en compte les coûts de mise en place, les délais de mise sur le marché et le coût des matériaux lorsque l'on doit choisir entre le moulage par injection et l'impression 3D. Contactez Photocentric si vous souhaitez découvrir les avantages concrets de l'impression 3D par rapport au moulage par injection ; vous pourriez bien transformer votre entreprise d'ici peu.