Ce qu'il faut savoir sur le coût de l'impression 3D de pièces de grande taille selon la méthode «
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Le coût de fabrication des pièces à l'aide d'imprimantes de bureau de petit format est relativement simple à calculer : le prix des machines est suffisamment bas pour qu'il ne vaille pas la peine de les amortir, la main-d'œuvre nécessaire est minime, et le coût de la pièce correspond simplement au poids de celle-ci multiplié par le prix de la résine.

Cependant, tout cela change lorsque l'on possède une imprimante grand format. Les coûts deviennent beaucoup plus difficiles à calculer et, par conséquent, il est d'autant plus important de les connaître. Lorsque les entreprises procèdent à une analyse des coûts liés à leurs imprimantes grand format à filament, à poudre ou à résine, elles sont souvent surprises de constater que ceux-ci sont bien plus élevés qu'elles ne l'avaient imaginé. Cette situation est aggravée par le fait que les fabricants d'imprimantes 3D font rarement preuve de transparence quant à l'ensemble des coûts impliqués.

Cette ventilation présente les différents postes dans lesquels s'inscrivent les coûts liés à l'impression 3D :

Le modèle tarifaire Photocentric

La vision Photocentricest de permettre la fabrication numérique de masse, en s'efforçant de rendre possible la production de millions de pièces grâce à la puissance des imprimantes LCD. Cela implique que le coût des pièces soit suffisamment bas pour permettre à quiconque d'en acheter des millions. Pour y parvenir, les coûts des pièces doivent être à la fois transparents et bas. Photocentric un modèle de tarification complet et transparent, en mettant à disposition la feuille de calcul détaillée des coûts. Nous estimons que plus le coût des pièces est bas, plus les utilisateurs en fabriqueront et plus ils achèteront de résine.

Il s'agit du coût du matériau de la pièce, ainsi que de celui de sa structure de support et des déchets. Dans l'impression à la résine, il faut inclure le coût du polymère solubilisé présent dans les déchets liquides. Le coût de la pièce et de sa structure de support sera directement disponible via le logiciel de découpage. Il est important de vérifier si le matériau d'impression inutilisé est encore utilisable, car tant la poudre que le photopolymère peuvent se détériorer au contact des éléments polymérisés. L'une des principales erreurs dans le calcul des coûts de l'impression polymère provient des déchets transférés dans la solution de lavage, qui sont rarement pris en compte avec précision, que ce soit en termes de matière perdue ou de coûts d'élimination ultérieurs. La meilleure façon d'effectuer un calcul précis consiste à fabriquer un grand nombre de pièces du même type, à connaître la quantité de résine consommée et le poids des pièces commercialisables, puis à diviser ces deux valeurs, mais cela est rarement possible. Il est plus pratique de peser le matériau durci retiré d'un système de recyclage de résine, où le matériau solide peut être polymérisé et pesé, tandis que le liquide est réutilisé. Photocentric l'utilisation de ces systèmes pour des raisons à la fois environnementales et économiques. Les estimations de la quantité de polymère dans la solution de lavage, basées sur la mesure de l'augmentation de la densité du fluide de nettoyage, sont rarement précises. Dans les formats SLA, le gaspillage de résine est moindre dans les impressions de bas en haut plutôt que de haut en bas, car la plate-forme s'égoutte en grande partie pour se débarrasser de la résine pendant le processus d'impression.

Les coûts de main-d'œuvre sont difficiles à calculer avec précision, car la plupart des pièces imprimées en 3D sont toutes différentes. Le coût total de la main-d'œuvre doit inclure à la fois le coût de la conception (conception pour la fabrication additive) et la main-d'œuvre directe liée à la pièce, ainsi que les coûts de traitement. Dans le domaine du prototypage, la majeure partie des coûts est engagée en amont pour rémunérer des opérateurs informatiques hautement qualifiés, plutôt que pour les opérateurs d'impression. La connaissance des techniques d'orientation, de support, de creusement, de perçage de trous de drainage et de texturation des pièces pour garantir la réussite de l'impression n'est pas encore accessible d'un simple clic sur un logiciel. Ces compétences sont coûteuses, mais l'alternative consistant à subir le caractère aléatoire des échecs d'impression est encore plus onéreuse. Lorsque le processus et l'intention du client sont alignés, permettant d'atteindre une échelle de production grâce à la fabrication numérique de masse, les coûts de conception peuvent alors être amortis jusqu'à devenir quasi nuls. L'élément variable critique dans les tâches manuelles liées au transfert de la plate-forme, au retrait des pièces et à leur finition est la quantité de main-d'œuvre requise lors de la phase de finition. Certaines pièces peuvent être simplement retirées de la plate-forme par choc thermique, subir une étape de contrôle qualité simple et être prêtes à l'emploi. Cependant, si les pièces nécessitent des supports, le retrait de ces derniers et le ponçage des pièces constitueront la partie la plus chronophage et donc la plus coûteuse du processus. Une peinture peut également être nécessaire, ce qui alourdit encore les coûts. La mise en place de processus de fabrication additive automatisés est essentielle pour réduire la main-d'œuvre.

Les coûts d'exploitation sont un sujet sur lequel les fabricants se montrent rarement transparents. L'énergie constituant un facteur important dans les coûts de fonctionnement de toute entreprise, il est essentiel d'examiner la quantité d'énergie consommée par votre imprimante 3D grand format. Dans l'impression 3D LCD, l'énergie est principalement consommée par l'unité de polymérisation, très peu par l'imprimante elle-même et pratiquement pas du tout par le processus de lavage. L'impression LCD comporte donc trois types de coûts d'exploitation : les frais d'électricité, le film de cuve, le nettoyant pour résine et son élimination. Les récentes avancées en matière de film de cuve ont réduit la fréquence de remplacement de celui-ci. Le nettoyant pour résine a une durée de vie déterminée qui dépend de la quantité de polymère qui y est solubilisée. D'autres consommables doivent être pris en compte, tels que l'alcool isopropylique pour le nettoyage de la pièce finie, le papier de verre, les lingettes, les gants, etc. Les techniques de post-traitement supplémentaires telles que le polissage au tambour, le sablage ou la peinture au pistolet entraînent toutes des coûts d'exploitation. Photocentric l'achat d'un système de recyclage de résine qui génère un matériau solide pouvant être entièrement durci à la lumière du soleil et un solvant pouvant être entièrement réutilisé. Il est également possible de séparer l'eau de rinçage du polymère solide afin de permettre leur élimination en toute sécurité et à moindre coût.

Photocentric son matériel sur une période de 5 ans, avec une valeur résiduelle de 30 %. La méthode d'amortissement repose sur une évaluation visant à déterminer si vous serez toujours en mesure d'utiliser le procédé d'impression de manière viable à l'avenir et si les machines seront encore opérationnelles à si long terme. Vous devez également évaluer pendant combien de temps dans l'année vous pourrez utiliser la machine afin d'estimer le pourcentage de l'année pendant lequel elle peut fonctionner, ainsi que vérifier si vous disposez d'un volume de travail suffisant pour l'exploiter. Photocentric son amortissement sur la fiabilité de l'écran LCD éclairé par la lumière du jour, qui est corroborée par l'utilisation de ces imprimantes depuis plus de 5 ans dans la « Print Farm » Photocentric, sans problème majeur. Vous pourriez par exemple imprimer des tirages plus longs pendant la nuit afin d'améliorer le taux d'utilisation. Toutes Photocentric sont équipées d'alimentations LED dotées d'une protection contre les surintensités, les surchauffes et les surtensions, ce qui permet de les faire fonctionner en toute sécurité pendant la nuit sans intervention humaine.

Avec certaines technologies, la maintenance peut s’avérer très coûteuse, ce qui fait de la fiabilité de la machine tout au long de son cycle de vie un facteur déterminant pour le calcul du coût amorti. Au fil du temps, les coûts de maintenance peuvent grimper en flèche et rendre la réparation de la machine non rentable. Les machines grand format doivent souvent être réparées sur site par des techniciens qualifiés de la société qui vous les a vendues. Les pièces peuvent nécessiter des remplacements fréquents ; les logiciels peuvent être soumis à des abonnements annuels et l’intervention sur site peut s’avérer onéreuse. La réparation peut être considérée comme une source de revenus importante, ce qui, paradoxalement, rend une machine qui tombe fréquemment en panne plus lucrative pour le fabricant qu'une machine fiable. Dans l'impression à résine, les lampes des projecteurs à lumière numérique doivent être remplacées, tout comme les moteurs de lumière des imprimantes laser. Les écrans des imprimantes LCD éclairés par la lumière visible, par opposition à la lumière UV, dureront de très nombreuses années ; les écrans éclairés par UV finissent par griller, mais leurs coûts de remplacement sont très faibles.