Ce qu'il faut savoir sur le coût de l'impression 3D de grandes pièces (
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Le coût de fabrication des pièces à l'aide d'imprimantes de bureau de petit format est relativement transparent ; les coûts des machines sont suffisamment bas pour ne pas mériter d'être amortis, la main-d'œuvre est minimale et le coût de la pièce est simplement le poids de la pièce multiplié par le coût de la résine.

Mais tout change lorsque l'on possède une imprimante grand format. Les coûts deviennent beaucoup plus difficiles à calculer et, par conséquent, plus importants à connaître. Lorsque les entreprises évaluent les coûts de leurs imprimantes grand format à filament, à poudre ou à résine, elles sont souvent surprises de constater qu'ils sont beaucoup plus élevés qu'elles ne l'imaginaient. Cette situation n'est pas facilitée par le fait que les fabricants de 3D sont rarement transparents sur tous les coûts impliqués.

Cette répartition montre les différents domaines dans lesquels les coûts de l'impression 3D sont accumulés :

PhotocentricLe modèle de tarification de l'entreprise

PhotocentricLa vision de l'entreprise est de permettre la fabrication numérique de masse, en travaillant à la fabrication numérique de masse de millions de pièces en utilisant la puissance des imprimantes à cristaux liquides. Cela suppose que le coût des pièces soit suffisamment bas pour permettre à quelqu'un d'en acheter des millions. Pour y parvenir, les coûts des pièces doivent être à la fois transparents et bas. Photocentric utilise un modèle de calcul des coûts complet et transparent, et partage la feuille de calcul complète des coûts. Nous pensons que plus le coût des pièces est bas, plus les utilisateurs fabriqueront de pièces et plus ils achèteront de résine.

Il s'agit du coût du matériau de la pièce, de sa structure de support et des déchets. Pour l'impression de résine, vous devez inclure le coût du polymère solubilisé dans les déchets liquides. Le coût de la pièce et de sa structure de support sera disponible directement à partir du logiciel de découpage. Il est important d'évaluer si le matériau d'impression non utilisé est encore utilisable, car la poudre et le photopolymère peuvent se détériorer à proximité d'éléments polymérisés. L'une des erreurs les plus importantes dans le calcul des coûts de l'impression de polymères est due aux déchets entraînés dans la solution de lavage, qui sont rarement pris en compte de manière précise, que ce soit en termes de perte de matériau ou de coûts d'élimination ultérieurs. La meilleure façon d'effectuer un calcul précis est de fabriquer un lot du même type de pièces, de connaître la résine consommée et le poids des pièces vendables, et de diviser les deux, mais cela est rarement possible. Il est pratique de peser le matériau durci retiré d'un système de recyclage de la résine où le matériau solide peut être polymérisé et pesé, le liquide étant réutilisé. Photocentric recommande l'utilisation de ces systèmes pour des raisons environnementales et de coût. Les hypothèses faites sur la quantité de polymère dans le lavage en mesurant l'augmentation de la densité du liquide de nettoyage sont rarement exactes. Dans les formats SLA, on gaspille moins de résine dans les formats ascendants que dans les formats descendants, car la plate-forme s'égoutte largement 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 différentes. Le coût total de la main-d'œuvre doit inclure à la fois le coût de la conception (conception pour la fabrication additive), la main-d'œuvre directe dans la pièce et les coûts de traitement. Lors du prototypage, la plupart des coûts sont supportés en amont par les opérateurs informatiques coûteux, par opposition aux opérateurs d'impression. La connaissance de la manière d'orienter, de soutenir, de creuser, de drainer et de texturer les pièces pour assurer le succès de l'impression n'est pas encore disponible en cliquant sur un bouton dans un logiciel. Ces compétences sont coûteuses, mais l'alternative consistant à supporter le caractère aléatoire de l'échec de l'impression est encore plus coûteuse. Lorsque le processus et l'intention du client sont alignés, ce qui permet d'atteindre l'échelle de la fabrication numérique de masse, les coûts de conception peuvent être amortis jusqu'à devenir pratiquement nuls. L'élément variable critique dans les tâches manuelles liées au transfert de la plate-forme, à l'enlèvement et à la finition des pièces est la quantité de main-d'œuvre nécessaire à l'étape de la finition. Certaines pièces peuvent être simplement retirées de la plate-forme par choc thermique, subir une simple étape de contrôle de qualité et être prêtes à l'emploi. Toutefois, si les pièces doivent être soutenues, l'enlèvement de ces supports et le ponçage des objets seront la partie la plus longue et donc la plus coûteuse du processus. La peinture peut également s'avérer nécessaire, ce qui augmente encore les coûts. La création de processus automatisés de fabrication additive est essentielle pour réduire la main-d'œuvre.

Les coûts de fonctionnement sont un domaine dans lequel les fabricants sont rarement ouverts sur les coûts impliqués. L'énergie étant un facteur important dans le coût de fonctionnement de toute entreprise, il est important d'examiner la quantité d'énergie consommée par votre imprimante 3D grand format. Dans le cas de l'impression 3D LCD, l'énergie est principalement consommée par l'unité de traitement, l'imprimante en consomme peu et le lavage n'en consomme pratiquement pas. L'impression LCD a donc trois coûts de fonctionnement : les coûts d'électricité, le film de cuve, le nettoyeur de résine et son élimination. Les nouvelles avancées en matière de film de cuve ont réduit la nécessité de le remplacer. Le nettoyeur de résine a une durée de vie déterminée, qui dépend de la quantité de polymère qui y est solubilisée. Les autres consommables à prendre en considération sont l'alcool isopropylique pour le nettoyage de la pièce finie, le papier de verre, les lingettes, les gants, etc. D'autres techniques de post-traitement telles que le culbutage, le sablage ou la peinture par pulvérisation ont toutes un coût d'exploitation. Photocentric recommande l'achat d'un système de recyclage de la 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 pouvoir les éliminer en toute sécurité et à moindre coût.

Photocentric amortit l'équipement sur 5 ans avec une valeur résiduelle de 30 %. La méthode d'amortissement dépend d'une évaluation visant à déterminer si vous serez encore en mesure d'utiliser le processus d'impression de manière viable à l'avenir et si les machines seront encore fonctionnelles dans un avenir aussi lointain. Vous devez également évaluer le pourcentage de l'année pendant lequel vous pourrez utiliser la machine et si vous avez du travail pour elle. Photocentric base son amortissement sur la fiabilité de l'écran LCD éclairé par la lumière du jour, ce qui est confirmé par l'utilisation d'imprimantes pendant plus de 5 ans dans la ferme d'impression de Photocentricsans aucun problème. Il est possible, par exemple, d'imprimer des tirages plus longs pendant la nuit pour améliorer l'utilisation. Toutes les imprimantes Photocentric sont équipées de blocs d'alimentation à DEL qui sont protégés contre les surintensités, les surchauffes et les surtensions, ce qui leur permet de fonctionner en toute sécurité pendant la nuit sans intervention humaine.

Avec certaines technologies, la maintenance peut être très coûteuse, ce qui fait de la fiabilité de la machine pendant sa durée de vie un facteur essentiel dans la détermination du coût amorti. Au fil du temps, les coûts de maintenance peuvent augmenter et rendre la réparation de la machine non viable. Les machines grand format doivent souvent être réparées sur place par des ingénieurs qualifiés de l'entreprise qui vous les a vendues. Les pièces peuvent nécessiter des remplacements fréquents, les logiciels peuvent faire l'objet d'abonnements annuels et l'entretien sur site peut être coûteux. La réparation peut être considérée comme une source de revenus importante, ce qui, bizarrement, rend une machine qui tombe fréquemment en panne plus lucrative pour le fabricant qu'une machine fiable. Dans l'impression sur résine, les lampes des projecteurs numériques doivent être remplacées, tout comme les moteurs de lumière des lasers. Dans les imprimantes LCD, les écrans éclairés par la lumière visible, et non par la lumière UV, durent de très nombreuses années, tandis que les écrans éclairés par la lumière UV grillent, mais leur coût de remplacement est très faible.