Pour répondre à des besoins d’usinage de plus en plus sophistiqués, la technologie ne cesse d’évoluer pour devenir accessible à tous. Si le fraisage numérique est utilisé dans le secteur de l’industrie depuis plus de 50 ans, sa technologie permet désormais de réaliser des projets de plus en plus complexes. Le long de cet article, apprenez-en plus au sujet des spécificités techniques du fraisage numérique, également appelé usinage numérique ou à commande numérique (CNC). Nous prendrons le temps de lister les étapes incontournables d’un projet de maquette et de prototypage réalisé grâce à l'usinage numérique. Vous y découvrirez également les astuces pour réduire vos dépenses en R&D et pour choisir l’expertise de fraisage adaptée à l’industrialisation de votre projet.
Les caractéristiques du fraisage cnc
Usinage ou Fraisage cnc : définition
Pour donner une définition simple de l’usinage numérique, il s’agit d’un procédé industriel réalisé sur une machine-outil très performante (une fraiseuse) consistant à graver, couper, ou encore rogner un bloc de matière brute par le biais d’un outil rotatif (la fraise). La rotation de fraise, et son déplacement dans l’espace, permettent d’usiner un objet par élimination de matière. Le but de l'utilisation d’une fraiseuse cnc est de conférer une forme bien spécifique à des pièces industrielles, avec une grande précision. 
L’usinage cnc peut être utilisé pour créer des pièces industrielles à partir de différents matériaux tels le polystyrène, le LAB, la Clay, le bois, les métaux ferreux ou non-ferreux, mais aussi les matériaux composites, le plastique, ...
Grâce à lui, une entreprise de fraisage peut tout aussi bien designer des pièces uniques, ou bien créer des moules qui serviront à créer d’autres objets (cas de la plasturgie, pour le formage de plastiques, de matières composites comme la fibre de verre ou la fibre de carbone). Tous les secteurs industriels ont recours à l'usinage numérique: du secteur automobile, à la tech ou bien pour confectionner des décors de cinéma.
Quelles sont les spécificités techniques du fraisage cnc ?
Le processus de fraisage numérique est programmé par ordinateur et automatisé pour garantir précision et rapidité. Les données d’entrée sont la modélisation numérique 3D de l’objet à réaliser, qui est le résultat d’une étude de design industriel. Grâce à un logiciel de Fabrication assistée par ordinateur (FAO), on paramètre notamment la vitesse de coupe, la trajectoire de la fraise, la profondeur de passe avant de lancer le processus d’usinage qui s’exécute alors de façon quasi autonome. On obtient ainsi en résultat une pièce, un objet, un prototype ou une maquette physique au plus proche de la modélisation numérique 3D de départ.
Quels types de fraiseuses numériques peut-on utiliser?
La plus répandue est la fraiseuse à 3 axes permettant de créer des pièces industrielles en trois dimensions (axes X, Y et Z). Elle nécessite de repositionner manuellement le bloc à usiner lors de la réalisation de pièces complexes. La fraiseuse 5 axes possède des mouvements directionnels supplémentaires et facilite la production de pièces plus complexes sans nécessiter le repositionnement. Parmi les autres types de fraiseuses, on pourrait citer la fraiseuse à portique, à lit fixe, etc...
Les fraiseuses numériques se distinguent également par la taille et la dureté des objets qu’elles peuvent usiner. La vitesse d’usinage est également un paramètre important. Les fraiseuses UGV (Usinage à grande vitesse) permettent de réduire considérablement la durée des opérations.
Dans quels types de projets faut-il privilégier l’usinage cnc ?
Il est possible d’utiliser la technologie du fraisage cnc dans de nombreux projets. Deux domaines d’application sont présentés à titre d’exemple dans cet article: la production ou la reproduction de pièces par usinage, d’une part, et la production d’outils (maîtres-modèles ou moules) d’autre part.
Pour la production de pièces, les applications peuvent être aussi diverses que :
- Pour l’industrie automobile, le ferroviaire ou l’aéronautique : production de modèles design, de maquette d’aspect à échelle 1, de prototypes, de coques aéro pour les essais en soufflerie
- Pour l’hôtellerie ou le commerce : production de pièces d’ameublement, d’agencement et de décoration
- Production de maquettes d’architecture, préfabrication de mobiliers,
- Pour les arts et spectacles, l’événementiel ou la publicité sur lieu de vente (PLV) : production ou reproduction d’œuvres d’art, de décors, de lettrages et lettres décoratives de toutes tailles, …
- usinage de moules dans de la mousse polyuréthane (ou LAB) – dits Moules directs, Moules provisoires ou Moules de restauration
- fraisage de moules par modèle ou master : matériaux composites, résine PU, polyester, fibre de verre, fibre de carbone, ...
Les applications et procédés pour la mise en œuvre des moules peuvent être le moulage au contact, silicone, par infusion, par thermoformage, ou bien le moulage de coulée ou RTM, entre autres.
Est-il conseillé d’externaliser un projet d’usinage ou de prototypage?
Bénéficier d’une expertise sûre et spécialisée
La production d’une maquette ou d’un prototype par le biais du fraisage numérique requiert la maîtrise de compétences exigeantes, ainsi que la mise en œuvre d’un parc de machines apte à s’adapter à tout type de projet. Il est donc conseillé d’externaliser un projet de prototypage s’il est complexe.
Une fraiseuse à commande numérique est un outil complexe et extrêmement coûteux qui requiert un savoir-faire important. Collaborer avec une entreprise d'usinage vous permettra de bénéficier de son expertise à la fois sûre et spécialisée. Ce partenaire industriel sera en mesure de designer pour vous un prototype de qualité grâce à son expertise de fraisage. Il mettra à votre disposition ses compétences et ses équipements de pointe pour assurer le bon développement de votre projet.
Assurer la réussite de vos cycles de développement
L’un des nombreux avantages de travailler avec un partenaire industriel spécialisé dans le design industriel et le prototypage n’est autre que sa flexibilité. Pour répondre avec précision aux besoins de leurs clients, ces professionnels se concentrent sur une organisation réactive et agile pour réaliser des projets de toute taille. Dans le cadre du développement de projets R&D, la gestion et l'efficacité des équipes sont aussi importantes que la livraison du prototype finalisé. Votre collaboration avec un partenaire de confiance sera la clef de la réussite de votre prototypage.
Acquérir des connaissances tout le long du projet
Enfin parmi les multiples avantages d’externaliser un projet de prototypage R&D, collaborer avec un expert en design industriel et prototypage permet d’acquérir de nouvelles connaissances. Ces dernières peuvent autant être relatives à la gestion de projet, au fonctionnement de la technologie utilisée qu’aux différentes techniques de prototypage. Tout au long de la réalisation de votre projet, vous développerez de nouvelles connaissances au travers d’un transfert de compétences optimal.
Réduire ses dépenses de R&D grâce à l'externalisation
L’externalisation vous aide à optimiser vos ressources
Dans un premier temps, s’équiper avec des machines de pointe telles qu’une fraiseuse à 3 ou 5 axes représente un coût considérable. Une machine CNC représente également un investissement temporel considérable pour être prise en main, former ses opérateurs et être correctement entretenue. Si le cœur de métier de votre entreprise ne repose pas sur la conception de prototypes, optimisez vos ressources en externalisant votre production. En effet, lorsque vous collaborez avec un partenaire spécialisé en design industriel, celui-ci peut vous proposer des prix compétitifs car il mutualise ses coûts. Faire appel à l'expertise et aux équipements d’une entreprise de fraisage spécialisée vous permettra de réduire drastiquement vos dépenses de R&D. En optimisant vos coûts, vous aurez la possibilité d’effectuer une réallocation budgétaire.
Pas besoin d’un bureau d’étude interne
Il n’est pas toujours pertinent de disposer d’un bureau d’étude en interne. Cette équipe de spécialistes représente une part conséquente du budget d’une entreprise. Or, cette dépense n’est pas toujours optimisée. En externalisant la conception de votre prototypage, vous réduirez considérablement le budget alloué à vos ressources humaines. Vous ne serez pas non plus dans l’obligation d'assurer la gestion interne de cette équipe.
Pouvoir se focaliser sur son cœur de métier
Déléguer la production de design industriel à un partenaire de confiance, et notamment à une entreprise d'usinage, est idéal pour se focaliser sur son cœur de métier. Lorsque vous externalisez cette tâche, vous bénéficiez d’un accompagnement sur mesure et d’une équipe à votre écoute pour communiquer en toute transparence. Les cycles de développement de votre prototype sont gérés par votre partenaire. En sachant que vous n’avez pas à vous préoccuper de la gestion de projet et du bon déroulement des cycles de développement, vous pouvez vous concentrer sur les autres pôles de votre entreprise. Par exemple, pour promouvoir son entreprise et se démarquer de la concurrence aujourd’hui, il est essentiel de mettre l’accent sur des techniques marketing innovantes.
Les étapes incontournables d'un projet d’externalisation d’usinage, de maquette ou de prototype
Rédaction des documents de travail
Pour mener à bien l’externalisation de votre projet de maquette ou de prototype, il est essentiel de rédiger des documents de travail. À noter que cette étape intervient à la suite d’une étude de marché rondement menée qui vous aura permis de définir votre business modèle. La mise en œuvre d’une étude de marché est également indispensable pour affiner votre proposition de valeur et déterminer vos cibles. Dès lors que vous aurez élaboré une solide étude de marché, vous pouvez passer à l’étape de la rédaction de vos documents de travail. Ces documents peuvent prendre la forme d’un cahier des charges fonctionnel, d’une charte de projet et d’un plan de projet. Dans le cadre d’une collaboration avec un partenaire industriel, ces documents lui permettront de comprendre les enjeux de votre projet de prototypage et vos attentes. Votre cahier des charges doit inclure des éléments essentiels tels le montant de votre budget, votre échéancier ainsi que toutes autres potentielles contraintes. À l'intérieur de ce précieux document, nous vous conseillons également de détailler les fonctionnalités de votre futur prototype avec précision.
Choix du partenaire
Choisir le partenaire adapté pour la réalisation de votre projet de prototypage est primordial. Il s’agit d’une étape clé lorsqu’on souhaite développer une innovation et la mettre sur le marché. D’une part, choisissez votre futur partenaire en fonction de sa flexibilité, de sa réactivité, mais aussi de la variété de son parc de machines. Au cours du développement de votre prototype, il doit être en mesure de s'adapter aux changements, de trouver des solutions rapidement et faire preuve d’ingéniosité. D’autre part, tournez-vous vers un partenaire de confiance qui comprend votre projet et qui peut faire preuve de créativité notamment en matière de modélisation numérique 3D, ou bien grâce à un bureau d’étude technique spécialisé. En ayant une compréhension à 360° de votre projet, ce partenaire pourra vous aiguiller sur sa faisabilité technologique par exemple, et les éventuelles alternatives techniques de réalisation qui s’offrent à vous. Une fois votre partenaire choisi, organisez des temps d’échange pour vous rencontrer et apprendre à vous connaître. Présentez-lui votre cahier des charges et définissez ensemble une méthode de travail adaptée.
Conception du prototype final
Enfin, la dernière étape incontournable d’un projet de maquette ou de prototype consiste en la conception du prototype final. À la suite de la modélisation du produit industriel en 3D, le but est de donner vie au prototype avec toutes les fonctionnalités souhaitées dans un bureau d’étude. On a parfois tendance à sous-estimer l’importance du prototypage. Pourtant, cette étape de conception est primordiale pour avoir connaissance des potentielles contraintes industrielles. Rien ne sert de vouloir aller trop vite en se lançant directement dans la conception de produits. Si votre prototypage ne prend pas en considération la faisabilité technologique, vous risquez d’accumuler de nombreux mois de retard
Parfois, le bureau d’étude de votre partenaire conseillera d’adapter votre modèle numérique afin de permettre une réalisation conforme au cahier des charges. Il sera alors primordial que votre partenaire puisse réaliser pour vous une modélisation numérique 3D respectant fidèlement votre intention de design.
L’expertise d’Estech en matière d’usinage numérique et de prototypage
Un parc de machines diversifié
Estech dispose d’un parc de machines important allant de la fraiseuse 5 axes de très grande dimension (plus de 7 mètres de longueur) à la fraiseuse à grande vitesse UGV. Par ses moyens propres et son réseau de partenaires, Estech sait répondre aux besoins des clients les plus exigeants pour le fraisage des matières tendres, des métaux non ferreux, des composites et des matériaux comme le PMMA (plexiglas).....
Une expertise basée sur des centaines de réalisations
Estech est actif dans le domaine de l'usinage numérique depuis plus de 20 ans, et commercialise ses services d’usinage numérique auprès des plus grands industriels français et internationaux (Renault, Nissan, Stellantis, Toyota, Louis Vuitton...). L’expérience d’ Estech est capitalisée au sein d’un bureau d’étude de plus de 20 personnes, spécialisé dans la conception de prototypes et le Fraisage assisté par Ordinateur (FAO).
Tirer profit de l’expertise Estech
La plateforme d'innovation d' Estech est couverte par le Crédit d'Impôt Recherche (CIR) et le Crédit d'Impôt Innovation (CII). Elle se compose de plusieurs services avec de nombreux experts dans des domaines bien précis. En effet, depuis plus de 20 ans, l'entreprise Estech met son expérience au service des entreprises pour les accompagner dans la conduite de leurs projets de R&D. L’expertise poussée d’ Estech en matière d’innovation lui a permis de faire partie des partenaires clés de l'Accélérateur PME industrielle et de la BPI France excellence. Aujourd'hui, Estech compte plus de 30 studios de création et de prototypage dotés d'outils innovants. Pour servir au mieux les intérêts de ses clients, Estech mise sur la passion, le dévouement et le partage pour assurer leur succès. En confiant votre projet de prototypage R&D à Estech, vous bénéficierez d’un accompagnement sur-mesure et de nombreux conseils avisés. Plus de 170 designers, créatifs, infographistes, modeleurs numériques 3D, maquettistes, prototypistes, plasturgistes et peintres expérimentés sont prêts à donner vie à vos projets de R&D. L'entreprise Estech est située dans les Yvelines (78), en Ile-de-France.
Choisir le bon partenaire de fraisage pour votre projet de maquette ou de Prototype : ce qu’il faut retenir
L'usinage numérique est une technologie innovante mise en œuvre pour élaborer avec précision des prototypes complexes. Pour vous assurer de choisir le bon partenaire de fraisage, il est conseillé de s’interroger sur son expertise et ses techniques d'usnage. Privilégiez une entreprise de fraisage dotée d’une fraiseuse 5 axes. L’utilisation du fraisage à 5 axes dans le secteur du design industriel permet de gagner en efficacité, en précision et en vitesse. Pour toute entreprise, l’externalisation de la conception de prototypage est une solution pertinente pour optimiser ses dépenses, se concentrer sur son cœur de métier et bénéficier d’un accompagnement sur-mesure de A à Z. Depuis plus de 20 ans, Estech accompagne les entreprises dans la conduite de projets innovants. Ses studios créatifs sont dotés d’équipement de pointe pour donner vie à vos projets d’innovation. Faites confiance à son expertise pour développer des produits innovants sur le marché.
