Coût du service d'impression 3D :les différents facteurs déterminant le coût de l'impression 3D

De nombreuses entreprises et particuliers utilisent l'impression 3D en raison de sa facilité d'utilisation, de sa précision, de sa précision et de son aptitude à fabriquer des produits aux conceptions complexes. Le processus convient à la fois aux produits de qualité industrielle et de qualité commerciale, et de nombreuses personnes l'utilisent pour le bricolage ou sous-traitent à des services d'impression 3D. Quelle que soit l'option, il est important de prendre en compte le coût du service d'impression 3D avant de plonger dans le processus.

De nombreux facteurs sont responsables de la différence de coûts, et cet article présentera les facteurs affectant le coût du service d'impression 3D et montrera également comment calculer et réduire le coût des pièces imprimées en 3D.

Ce qui détermine Coût du service d'impression 3D  ?

Le capital est un facteur déterminant dans le choix du bon service d'impression 3D. Par conséquent, il est important de connaître plusieurs facteurs qui peuvent déterminer le montant du capital que vous dépensez pour imprimer ou externaliser votre projet. Vous trouverez ci-dessous les facteurs importants à prendre en compte dans la relation entre le coût et l'impression 3D.

Prix de l'imprimante 3D

Les imprimantes 3D sont livrées avec différentes technologies, fonctionnalités et sophistication qui affectent le coût des imprimantes 3D et des pièces imprimées en 3D, la qualité et la quantité. Vous trouverez ci-dessous les facteurs importants à prendre en compte.

· Différentes technologies d'impression 3D

L'impression 3D est une technologie additive qui consiste à fabriquer un produit imprimé en 3D à partir d'un modèle CAO. Cependant, les imprimantes 3D fonctionnent sur la base de technologies différentes. Cela affecte le mécanisme de l'imprimante 3D, la vitesse de production, les matériaux appropriés, la finition post-traitement et, plus important encore, le coût du service ou des pièces imprimées en 3D.

Parmi les différentes technologies utilisées dans l'impression 3D, quelques-unes se démarquent lorsque l'on compare le prix et l'impression 3D. L'un est la modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) qui consiste à construire des pièces par fusion, extrusion et dépôt de filaments thermoplastiques. Les imprimantes 3D FDM ont le coût le plus bas observé dans la fabrication. Une autre technologie courante est la stéréolithographie (SLA) qui consiste à utiliser un laser pour durcir la résine en plastique durci. La technologie a un coût élevé en raison de sa grande précision, de sa précision et de sa polyvalence. D'autres technologies incluent le frittage laser sélectif (SLS) et la fusion laser sélective et le frittage laser direct de métal (DMLS), et elles ont un coût élevé en raison de leur rareté.

· Prix d'installation de l'imprimante 3D

La configuration d'une imprimante 3D peut être une tâche difficile à faire seule, car de nombreuses personnes ne voudraient pas endommager ou déclencher de mauvais paramètres dans une imprimante 3D nouvellement achetée. Pour avoir une longueur d'avance, la plupart des gens embauchent des techniciens. Cependant, cela a un prix.

Il n'y a pas de prix d'installation précis d'une imprimante 3D car le prix varie en fonction de l'expertise des techniciens et de la sophistication de l'imprimante 3D. Par exemple, le prix d'installation des imprimantes FDM varie entre 200 $ et 1 000 $.

· Prix de fonctionnement de l'imprimante 3D

Pour répondre à la question de savoir combien coûte l'impression 3D, il est important de se pencher sur le coût de fonctionnement d'une imprimante 3D. Nous allons vous expliquer cela à l'aide d'une illustration simple.

Supposons que vous décidiez d'acheter une imprimante 3D à 2 000 $ que vous prévoyez d'utiliser 10 heures par jour pendant 2 ans. Maintenant, en ignorant le coût des réparations, de l'entretien et de l'électricité, calculons :

10 heures x 365 jours x 2 ans =7 300 heures au total

2 000 $ ÷ 7 300 = ~0,27 $/h

Avec notre simple calcul, nous pouvons conclure que le coût de fonctionnement de cette imprimante 3D à 2 000 $ est de 0,27 $/h. À cet égard, un modèle 3D qui prend environ 3 heures à imprimer en 3D vous coûtera environ (0,27 x 3) 0,81 $.

Par conséquent, la connaissance du coût réel d'impression d'un modèle 3D est un déterminant du coût du service d'impression 3D.

· Coût de maintenance

Les imprimantes 3D fourniront des impressions de qualité supérieure, mais sans maintenance, leurs performances et leur qualité d'impression diminueront. Comme beaucoup d'autres machines, une imprimante 3D nécessite un entretien approprié. Cependant, cela a un coût.

Les coûts de maintenance comprennent le coût de remplacement des pièces de l'imprimante 3D et de nettoyage de ces pièces. Selon les pièces et la sophistication de l'imprimante 3D, cela peut coûter quelques centaines de dollars. Par exemple, pour une imprimante FDM, le coût de maintenance varie de 200 $ à 500 $. Pour ceux qui veulent que des experts s'occupent du travail, les coûts de maintenance augmenteront car "l'expert" facturera également ses honoraires.

Matériel d'impression 3D

Les matériaux utilisés pour fabriquer une impression 3D solide ne cessent d'augmenter à mesure que la connaissance du domaine progresse. Cela augmente la flexibilité dans la fabrication des produits, leurs caractéristiques et le coût des pièces d'impression 3D. L'effet des matériaux sur les pièces imprimées en 3D et le coût du service d'impression 3D est profond car l'accessibilité, la rareté, etc., jouent un rôle énorme. Les matériaux couramment utilisés dans l'impression 3D sont :

· Poudre et Filament

Les poudres et les filaments sont les types de matériaux les moins chers et les plus courants utilisés dans l'impression 3D. Ce sont des thermoplastiques, c'est-à-dire que lorsque vous les faites fondre, vous pouvez les remodeler et les remodeler jusqu'à ce que le résultat souhaité soit obtenu.

Les non-experts et ceux qui s'adonnent à l'impression 3D comme passe-temps aiment utiliser ces thermoplastiques (les plus courants étant le PLA et l'ABS) car ils sont peu coûteux. Par exemple, les filaments pourraient être aussi bas que 20 $ par kg. Cependant, bien que bon marché, l'utilisation de ces matériaux dans la production de produits de qualité supérieure est une tâche difficile car vous dépenserez beaucoup d'argent et de temps pour perfectionner les modèles 3D.

· Résine

Les résines sont sans doute les meilleurs matériaux d'impression 3D car elles sont faciles à travailler et la post-opération est très facile. Cependant, contrairement aux plastiques et aux filaments, ils sont assez chers. Par conséquent, travailler avec eux augmentera sûrement le coût des pièces imprimées en 3D, et les services qui les utilisent auront un coût plus élevé.

· Matériaux haut de gamme

Le coût du service d'impression 3D a tendance à augmenter lorsque vous utilisez des matériaux haut de gamme. Les matériaux haut de gamme ne sont pas facilement accessibles et courants, ce qui les rend plus chers. Par exemple, travailler avec des métaux tels que le titane, le cobalt, l'aluminium, le nickel et l'acier allié coûte très cher. Cela est dû au besoin de technologies spécifiques, par exemple, le DMLS qui, d'après la section précédente, s'avère coûteux.

La taille et la complexité du modèle 3D

Lors de la conception d'impressions 3D, un modèle 3D est essentiel pour réaliser une impression 3D précise et précise car il fournit les détails essentiels nécessaires au processus de production. Après avoir obtenu le modèle 3D, il est plus facile d'estimer le coût d'une impression 3D ou d'un service d'impression 3D.

La complexité et la taille du modèle affectent le prix final de l'impression 3D. Les conceptions complexes peuvent nécessiter une technologie d'impression 3D précise et précise, ce qui affectera le coût. Comprendre la complexité et la taille du modèle 3D aidera à éviter le gaspillage de capital et de temps.

Volume de la pièce

Le volume de la pièce détermine la quantité de matériau qui indique également la technologie d'impression. Bien que l'impression 3D présente de nombreux avantages pour la production de masse, le grand volume de pièces nécessitera un grand nombre de matériaux et un temps d'impression plus long. De plus, la taille du matériau déterminera les opérations de post-traitement, ce qui est un autre facteur affectant le coût du service d'impression 3D.

Post-traitement pour les pièces imprimées en 3D

Après l'impression d'un produit, de nombreuses procédures de post-traitement sont utilisés pour améliorer la qualité et la fonctionnalité des impressions 3D. Ces procédures de post-traitement ajoutent quelques dollars au coût des pièces imprimées en 3D ou des services d'impression 3D. Les principaux processus de post-traitement et leur relation avec le coût incluent :

· Polissage

Le polissage est un processus de post-traitement adapté pour obtenir la surface la plus lisse possible pour une impression 3D. Il s'agit de poncer l'impression 3D, de rincer les impressions, puis d'appliquer la polisseuse. Le polissage est très coûteux car il nécessite une précision dimensionnelle et un niveau de compétence très modéré.

· Galvanoplastie

Cela implique de recouvrir les impressions 3D de métaux spécifiques tels que l'or ou l'argent par électrolyse. L'impression 3D est la cathode tandis que le métal est l'anode, et les deux sont plongés dans un électrolyte. Au passage du courant, il y a un dépôt de l'ion métallique sur l'impression 3D.

La galvanoplastie convient pour améliorer la résistance et l'apparence des impressions 3D. Cependant, le processus est très coûteux en raison du mécanisme et du métal de revêtement.

· Revêtement époxy

Le revêtement époxy consiste à enduire les impressions 3D d'une résine époxy et d'un durcisseur pour améliorer leur résistance et sceller la partie poreuse des impressions. Généralement, il s'agit d'un procédé de protection efficace et coûteux. Le coût du processus dépend du type de revêtement époxy que vous obtenez et de l'expérience de la personne qui le recouvre.

Le coût de certains projets imprimés en 3D

L'impression 3D d'une pièce nécessite que vous sachiez comment calculer le coût des pièces imprimées en 3D, ou vous pouvez obtenir de l'aide du calculateur de service d'impression 3D . À partir de là, il serait facile de faire une estimation de votre produit. Ici, nous nous concentrerons principalement sur le filament, mais le même principe est applicable à d'autres matériaux.

Le prix d'un filament moyen utilisé dans l'impression 3D est de 25 $ par kilogramme. Avec cela et le poids des objets à imprimer, nous pouvons facilement calculer le coût de production de telles impressions. Calculons le coût des pièces imprimées en 3D pour certains produits courants.

Coût d'impression d'un prototype

Un prototype simple pesant 200 grammes coûterait :

Étant donné que le coût du filament est de 25 $/kg

Changer en gramme devient 25 $/1 000 g =0,025 $/g

Par conséquent, le coût de fabrication de ce filament de 200 g serait de 200 x 0,025 =5 $.

Cependant, ce n'est pas toujours le cas car les prototypes peuvent même être plus petits, ne pesant que 20 g. De la même manière, il peut s'agir de gros objets, c'est-à-dire de beaucoup de kg.

Le service d'impression 3D de prototypes peut coûter plus cher en fonction de la taille du modèle, de sa complexité et de l'expérience de l'équipe qui gère le processus.

Coût d'impression d'une coque de téléphone

En utilisant le cas d'un iPhone X, qui pèse 35g, comme exemple, nous pouvons calculer le coût d'impression 3D de ce cas de téléphone.

Nous multiplions le poids de la coque de téléphone par notre coût par impression d'un gramme d'objet, soit 0,025 $/g.

0,025 $/g * 35 =0,86 $.

Certaines coques de téléphone avec des détails fins et des motifs qui doivent être soigneusement finis coûteraient sûrement beaucoup plus cher.

Coût d'impression d'un masque

Les masques utilisés par nos super-héros préférés sont disponibles en différentes tailles et designs. Prenons l'exemple d'un simple masque de Batman pesant 150 g.

Pour calculer le coût d'impression 3D d'un tel masque, nous multiplions simplement le poids par nos 0,025 $/g, soit le coût d'impression 3D d'un gramme d'objet.

150 g x 0,025 $/g =3,75 $.

Coût d'impression d'une tasse

L'impression 3D n'est pas seulement pour les pièces en plastique, et elle a une application dans la création de tasses. En utilisant un mug pesant 250 grammes, nous multiplierons le poids de notre mug par le coût de création d'un objet de 1g.

250 g x 0,025 $/g =6,25 $.

Le calcul ci-dessus concerne le coût du plastique pour ceux qui possèdent une imprimante 3D. Si vous externalisez, le coût du service d'impression 3D augmente en fonction de la complexité et de la taille du modèle, du post-traitement, de l'expérience de l'équipe, de la qualité des impressions et de l'image de marque.

Comment réduire le coût de l'impression 3D

Le coût des pièces imprimées en 3D ou le coût du service d'impression 3D dépend du temps machine et du coût des matériaux. Par conséquent, pour réduire le coût de l'impression 3D, vous devez équilibrer les deux aspects. Vous trouverez ci-dessous quelques moyens normaux et techniques de réduire le coût de l'impression 3D.

Utilisez un matériau moins cher

Comme vous devriez le savoir maintenant, le type de matériaux utilisés dans votre impression 3D contribue grandement au coût total dépensé. Donc, vous devez utiliser un matériel d'impression avec un équilibre entre qualité et coût pour vos impressions.

Choisir le bon processus

Différentes technologies d'impression 3D ont des coûts différents. Cela peut être dû à la sophistication de la machine ou du matériel. Par conséquent, il est préférable de choisir la technologie dans votre fourchette de capital sans faire de compromis sur la fonctionnalité.

Économisez du matériel d'impression

Plus le modèle 3D est grand, plus le coût du service d'impression 3D est élevé. Réduire la taille du modèle signifie un volume moindre, ce qui indique une quantité moindre de matériel nécessaire pour l'impression et, bien sûr, un coût moindre. Cependant, lorsque vous réduisez la taille du modèle, vous ne devez pas modifier sa fonctionnalité. Voici quelques façons de réduire la quantité de matériel :

– Creux

Certaines pièces imprimées en 3D ne nécessitent pas une solidité totale. Par conséquent, creuser réduira le nombre de matériaux que vous utilisez, ce qui équivaut à moins de coûts.

– Supprimer les structures de support

Le support fait partie intégrante de la fabrication de pièces en porte-à-faux. Cependant, il utilise plus de matériaux, nécessite un post-traitement et augmente le coût de production. Par conséquent, vous devez éliminer le besoin de support en concevant un angle de porte-à-faux supérieur à 45 ⁰ et diviser votre modèle.

– Réduire le pourcentage de remplissage

Vous pouvez également réduire le coût de l'impression 3D en réduisant le pourcentage de remplissage. Cela préservera également les matériaux et améliorera la productivité. C'est une méthode idéale lorsque le produit n'a pas besoin de répondre à certains besoins structurels ou mécaniques.

Choisissez une hauteur et une résolution de couche supérieures

La hauteur de la couche déterminera la résolution de l'élément imprimé. Les impressions à faible hauteur de couche auront une surface plus lisse mais augmenteront le temps de production et automatiquement le coût. Par conséquent, vous devez augmenter la hauteur de la couche. Cependant, tout en augmentant la hauteur de la couche, considérez si cela affectera l'apparence et la fonctionnalité des pièces imprimées en 3D.

– Sélectionnez la finition appropriée

Le fournisseur de services d'impression 3D se fera un plaisir de vous donner la finition de post-traitement que vous souhaitez. Cependant, chaque finition post-traitement a son coût, qui contribue au coût global de l'impression 3D. Par exemple, la peinture est moins chère que la galvanoplastie, et elle est également moins durable avec une qualité inférieure. Par conséquent, vous devez rechercher la meilleure technique de post-traitement et le coût qu'elle entraîne.

Conclusion

Le coût de l'impression 3D ne doit pas être considéré comme un facteur limitant pour ceux qui souhaitent profiter de l'art de l'impression 3D. Bien qu'il ne change pas ou ne puisse pas être surestimé, il est important de connaître les différents facteurs qui déterminent le coût.

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FAQ

L'impression 3D est-elle chère ou rentable ?

Oui, l'impression 3D est rentable !
En tant que processus en une seule étape, l'impression 3D permet d'économiser du temps et de l'argent. Étant un processus automatisé, il laisse place au multitâche. Vous pouvez configurer votre imprimante et passer à autre chose.

L'impression 3D est-elle la même chose que le prototypage rapide et la fabrication additive ?

Oui, l'impression 3D est identique à la fabrication additive, tandis que le prototypage rapide est un sous-ensemble du processus. La fabrication additive n'est qu'une façon de décrire ce que sont l'impression 3D en tant que produits couche par couche. L'impression 3D est la procédure; le prototypage rapide est le résultat de cette procédure, ce qui signifie que le prototypage rapide est un sous-ensemble de l'impression 3D.