Coût de l'impression 3D à domicile : Électricité, matériaux et économies

Êtes-vous un passionné d'impression 3D ou un professionnel qui veut commencer l'impression 3D depuis chez soi ? Vous seriez ravi d'apprendre l'immense valeur de l'impression 3D interne.

L'un de ces avantages inclut la capacité d'étendre votre imagination en expérimentant avec diverses applications.

En considérant si vous devriez vous lancer dans l'impression 3D, regardez le facteur le plus critique : le coût. La consommation d'énergie globale de l'imprimante et les coûts des matériaux déterminent si c'est une idée viable ou non.

Alors, combien coûte l'exécution d'une imprimante 3D ?

De tels articles incluent d'autres consommables comme les essuie-tout, l'alcool isopropylique et le caoutchouc qui sont une partie essentielle du processus.

En plus, considérez le coût initial pour l'imprimante, les accessoires et les outils. Plus significativement, pour faire fonctionner une imprimante 8 heures par jour, attendez-vous à engager au moins 5 $.

Coûts d'électricité (Consommation d'énergie)

L'investissement initial pour l'imprimante 3D et les matériaux d'impression sont des aspects critiques du processus d'impression 3D.

Cependant, en regardant l'impression 3D et les coûts globaux de consommation d'énergie, vous devez mesurer la consommation d'énergie électrique en unités kilowatt-heure.

Combien d'énergie une imprimante 3D utilise-t-elle ?

La moyenne d'une imprimante 3D avec une température de plateau chauffant de 60 degrés Celsius et une température de buse de 206 degrés Celsius utilise environ 70 watts de puissance par heure.

Cela se traduit par 0,7 kilowatt-heure pour une impression de 10 heures, ce qui coûte en moyenne 9 cents aux États-Unis. Plus significativement, la quantité d'énergie électrique utilisée pour une imprimante 3D dépend du type d'imprimante, de la taille, de la buse, et de la température du plateau chauffant.

Qu'est-ce qui détermine le coût de la consommation d'énergie en impression 3D ?

En impression 3D, l'utilisation d'énergie de l'imprimante est déterminée par ce que l'imprimante fait à chaque étape du processus d'impression. Quand vous allumez votre imprimante 3D, elle commence à préchauffer pour définir des températures appropriées pour la buse et la plateforme de construction chauffée.

Significativement, si la taille du plateau de construction est grande, votre imprimante 3D consommera plus d'énergie que quand elle commence le processus d'impression 3D réel.

Le type d'imprimante 3D et de matériau filament ont une incidence sur l'électricité requise. Vous devez chauffer la plateforme de construction et la buse aux réglages de température requis pour des impressions de meilleure qualité.

Aussi, l'alimentation en électricité doit augmenter pour que le plateau chauffant maintienne sa température idéale. L'électricité coûtera significativement plus cher pour le plateau chauffant.

Plus l'épaisseur de la couche est faible, plus il faut de temps pour imprimer en 3D, menant à une utilisation plus élevée d'énergie pendant que vous construisez du volume.

La taille de la buse d'impression affecte l'utilisation d'énergie, et une buse plus grande coûte plus en kWh.

Vous pouvez aussi atteindre une qualité d'impression et réduire le coût de l'énergie en accélérant le processus d'impression. Également, l'efficacité de chauffage de la buse et du plateau d'impression 3D résulte en moins d'énergie.

La moyenne d'une imprimante 3D utilise presque la même énergie électrique qu'un réfrigérateur standard.

Pouvez-vous contrôler l'alimentation de votre imprimante 3D ?

Oui, vous pouvez contrôler l'alimentation de votre imprimante 3D pour une utilisation d'électricité plus faible !

Vous pouvez rapidement déterminer les limites de l'alimentation électrique de votre imprimante 3D en vérifiant la spécification de l'imprimante sur la source d'alimentation et en définissant ensuite les limites de puissance maximales et minimales avant de commencer l'impression.

Ensuite, configurez votre imprimante 3D selon les paramètres du fabricant sur la vitesse, la fin d'impression, et les températures de la plateforme de construction car celles-ci influencent la consommation finale d'énergie de l'imprimante.

Significativement, des paramètres d'alimentation d'imprimante appropriés vous permettent de réduire l'utilisation d'électricité. Aussi, évitez une panne de courant car elle perturbe l'impression.

Coûts des matériaux

Quelles sont les principales technologies d'impression 3D et les matériaux qu'elles utilisent pour la qualité d'impression ?

De nombreuses technologies d'impression 3D dans l'industrie créent des prototypes de haute qualité, chaque technologie déployant un ensemble unique de techniques pour créer des pièces.

Alors qu'une technologie peut être adaptée pour des filaments plastiques comme le PLA et l'ABS, d'autres méthodes peuvent utiliser un matériau différent comme la résine ou la poudre polymère.

La gamme de matériaux utilisés diffère par composition, format et nature.

La gamme de filaments plastiques et autres matériaux utilisés pour l'impression 3D inclut :

• PLA
• ABS
• PETG
• Nylon
• TPU
• ASA
• TPE
• Résine liquide
• Polycarbonate
• Autres matériaux spéciaux

Le coût réel du matériau varie de 15 $ à 1000 $ par kilogramme. Le type de matériau utilisé pour créer les modèles, la qualité, et la quantité en kilogrammes et mètres sont parmi les nombreux coûts variables influençant le coût réel du matériel d'impression.

Significativement, le matériau utilisé en impression 3D varie en nature et format, par exemple, filaments, papier, fil métallique, et poudres.

La sélection des technologies 3D et matériaux utilisés continue de croître, offrant aux professionnels et amateurs une large gamme d'options pour l'impression.

Nous avons pour but de nous concentrer sur trois technologies et les matériaux qu'elles utilisent pour déterminer ces coûts de matériaux.

1. L'une des technologies les plus couramment utilisées en impression 3D est la technologie d'extrusion de matériau. Elle est appelée technologie FDM.
2. La seconde méthode est la photopolymérisation en cuve (VAT). Elle inclut des techniques comme SLA, LCD, et DLP.
3. La troisième technologie reste la fusion sur lit de poudre qui est plus prononcée dans SLS, SLM, DML, et EBM.

Coût du filament 3D

Imprimantes FDM

Le Fused Deposition Modeling reste la technologie d'extrusion de matériau la plus populaire. Contrairement à l'impression SLS, les imprimantes FDM utilisent des matériaux de filament thermoplastique.

Plus significativement, le coût du filament plastique utilisé dépend du polymère utilisé pour le fabriquer.

Filament PLA

PLA signifie acide polylactique. C'est l'un des filaments les plus utilisés en impression 3D. Notamment, les fabricants produisent le PLA à partir de plantes naturelles comme l'amidon de maïs et la canne à sucre.

Sur le marché, vous le trouverez en différentes marques et grades. Néanmoins, un filament PLA standard coûte 15-20 $ par kilogramme.

Aussi, les versions plus avancées de PLA coûtent un peu plus. Par exemple, le Silk PLA coûte 30 $, tandis que le PLA changeant de couleur coûte en moyenne 40 $.

Filament ABS

C'est un filament plastique populaire que vous obtenez à partir de produits pétroliers. Il est principalement utilisé dans les processus de moulage par injection et est connu pour créer des impressions finales durables. C'est parce que l'ABS a d'excellentes propriétés mécaniques.

Cependant, l'ABS émet des fumées toxiques pendant l'impression 3D, et cela pourrait être nocif pour votre santé si vous inhalez une quantité significative de ces fumées.

L'ABS reste un filament relativement bon marché à un coût moyen de 20 à 35 $.

Technologie de polymérisation VAT

Résine

La polymérisation en cuve fait référence à l'impression 3D à résine. C'est la première technologie d'impression 3D jamais créée.

C'est une technologie qui fonctionne en durcissant des couches de matériaux thermodurcissables. Les thermodurcissables sont des polymères qui ne fondent pas, comme les thermoplastiques. Significativement, elle produit des pièces imprimées en 3D à haute résolution.

La résine reste le thermodurcissable le plus couramment utilisé en polymérisation VAT, et elle coûte 50 $. Aussi, vous pouvez trouver de la résine hydrosoluble sur le marché à un coût plus élevé de 70 $.

La résine dure (tough resin) est une marque élevée de résine. Vous utilisez la résine dure pour créer une pièce imprimée robuste et durable. De plus, elle jouit de propriétés mécaniques similaires à l'ABS, la rendant adaptée pour l'impression d'objets durables.

Technologie de fusion sur lit de poudre

Poudre polymère

Le polyamide, aussi connu sous le nom de PA, est la poudre polymère la plus populaire en technologie de fusion sur lit de poudre. La poudre PA pour imprimantes SLS (PA 12 Nylon) coûte 150-225 $ par kg.

Autres matériaux

Les matériaux supplémentaires dont vous aurez besoin pour imprimer des pièces incluent des matériaux consommables qui s'ajoutent aux coûts variables d'impression 3D pour une imprimante FDM.

L'alcool isopropylique est un tel matériau, et vous en aurez besoin pour nettoyer le plateau d'imprimante pour enlever l'huile et autres résidus d'impression.

Les matériaux dont vous aurez besoin qui s'ajoutent au coût de l'impression 3D incluent les pièces de rechange. Vous aurez besoin de remplacer le tube Bowden de l'imprimante et les connecteurs dans vos projets d'impression.

Toujours, vous aurez besoin de matériaux de post-traitement pour aider à enlever les supports pour le produit final pour une meilleure qualité d'impression.

Les remplacements de buse hotend et de gaines isolantes sont une entreprise quotidienne. Heureusement, ils coûtent environ 10 $ en moyenne.

Coûts de maintenance

L'imprimante 3D nécessite des services de maintenance occasionnels après une période prolongée d'impression. L'usure a son tribut sur les pièces mobiles de l'imprimante, et vous devrez remplacer les pièces cassées pour continuer à imprimer.

La partie la plus courante de l'imprimante qui a besoin d'être remplacée est le hotend ou la buse d'extrudeur. Les filaments abrasifs comme la fibre de carbone et d'autres filaments ont tendance à user la buse d'extrudeur.

Heureusement, remplacer une buse d'extrudeur est abordable à 3 $ pour un remplacement de buse en laiton essentiel.

FAQ

Est-ce cher de posséder et utiliser une imprimante 3D ?

Les coûts d'imprimante 3D varient selon la technologie de l'imprimante et vos besoins d'impression individuels. D'autres facteurs significatifs qui influencent le prix d'une imprimante 3D incluent le type d'imprimante, la taille, les fonctionnalités, la qualité, la durabilité, la marque de fabrication, et la performance.

• Imprimantes 3D d'entrée de gamme : 300-500 $
• Imprimantes 3D haut de gamme : 1500 $
• Imprimantes 3D professionnelles : 1500-20 000 $
• Imprimantes 3D industrielles : 20 000-100 000 $

Selon votre type d'imprimante, taille et fonctionnalités, le coût de remplacement des pièces reste abordable pour les utilisateurs domestiques mais élevé pour les utilisateurs industriels.

Le filament d'imprimante 3D est-il cher ?

Le coût du filament d'imprimante 3D dépend du type de filament. Cependant, la plupart des types de filament sont abordables, comme vu ci-dessous :

• PLA : 10-25 $ par kg
• ABS et PETG : 15-25 $ par kg
• ASA : 30-50 $ par kg
• Nylon : 50-60 $ par kg
• Polycarbonate : 30-60 $ par kg
• TPE : 80-100 $ par kg

Combien de filament dans une bobine de 1KG ?

Différents types de filament contiendront différentes quantités de filament. Cela dépend de la densité et du diamètre du filament.

Par exemple, un kilogramme de bobine PLA a une densité de 1,24 g/cm3 et un diamètre de 1,75 mm. Aussi, il contient 252,13 mètres de filament.

Combien coûte l'exécution d'une imprimante 3D par heure ?

Si vous résidez en Amérique du Nord, alors le prix du kWh est de 12,69 cents, et le coût de l'impression 3D par heure est de 1,58 cents.

Une imprimante 3D va-t-elle augmenter la facture d'électricité ?

Votre imprimante 3D standard n'augmentera pas significativement votre facture d'électricité à moins que vous n'imprimiez 24 heures sur 24. L'énergie électrique que votre imprimante 3D utilise dépend de la taille de votre imprimante, de la plateforme de construction, et des températures de la buse.

Une imprimante 3D standard avec une température de hotend de 205 degrés Celsius et un plateau d'impression de 60 degrés Celsius utilise 70 watts. Si vous imprimez pendant 10 heures, vous utiliserez 0,7 kWh ce qui coûte environ 9 cents.

À quelle fréquence les imprimantes 3D ont-elles besoin de maintenance ?

Les experts soulignent le besoin d'effectuer une maintenance de routine de votre imprimante 3D après 1500 heures de fonctionnement ou tous les deux mois.

Cependant, vous devez effectuer des exercices de maintenance simples après chaque session d'impression pour vous assurer que votre imprimante est en excellente forme chaque fois que vous commencez un nouveau projet.

Conclusion

Vous pouvez décomposer le coût de fonctionnement d'une imprimante 3D en deux catégories. Les catégories incluent le coût initial d'achat de l'imprimante, la maintenance, et les coûts de fonctionnement.

Les coûts de fonctionnement incluent le coût du matériau filament et l'utilisation électrique et la maintenance, le post-traitement, et le coût de remplacement des pièces d'imprimante qui sont aussi essentiels.

Continuez à référer le trafic vers de nombreuses petites entreprises pour qu'elles puissent acquérir des consommables d'impression à un prix plus bas comme le PLA générique pour économiser les coûts.