Que vous dirigiez une entreprise d’impression 3D ou une ferme d’imprimantes, ou que vous prévoyiez d’en commencer une, connaître les coûts de fonctionnement de l’entreprise est impératif. Évidemment, le coût de production de chaque pièce imprimée est un facteur important dans toute entreprise liée à l’impression 3D. Même pour les amateurs, il peut être utile d’avoir une idée des coûts avant de se lancer dans un grand projet d’impression.
Évaluer le prix des impressions 3D semble être l’aspect le plus difficile auquel les gens sont confrontés. Il est crucial d’aborder chaque travail de manière systématique afin de facturer équitablement votre client tout en réalisant suffisamment de bénéfices pour justifier tous vos efforts.
Dans cet article, nous allons exposer comment évaluer le prix de vos projets d’impression 3D.
Combien coûte en électricité faire fonctionner une imprimante 3D ?
Une imprimante 3D utilisant 30A 12V consomme au maximum 360 watts (Puissance = Courant x Tension). Une imprimante avec un plateau chauffant à 205 degrés Celsius et un lit chauffé à 60 degrés Celsius utilise 70 watts par heure, ce qui équivaut à 0,7 kWh pour une impression de 10 heures. Les imprimantes 3D typiques fonctionnent huit heures ou plus par jour. Les imprimantes à filament FDM fonctionnent pendant 2 à 3 jours, ce qui signifie que l’imprimante fonctionne en continu pendant plus de 24 heures. L’imprimante 3D moyenne consomme 50 watts par heure. En raison de la nature continue de l’impression FDM, beaucoup d’énergie est consommée. Cela peut entraîner une facture d’électricité élevée. D’autres imprimantes nécessitent 120 volts pour chauffer leurs plateaux d’impression. Par conséquent, il faut une alimentation de 600 watts par heure pour chauffer et atteindre le plateau.
Taux de main-d’œuvre
Pour commencer, vous devez déterminer la valeur de votre temps. En fonction de votre niveau de compétence, cela peut varier de 10 à 50 $ (ou plus !). De plus, vous devriez tenir compte de l’offre et de la demande et voir ce que les autres facturent dans votre secteur. Il peut être difficile de facturer plus de 20 $/heure à moins de pouvoir le justifier.
Taux de l’imprimante
En raison de la lenteur de l’impression 3D, même de petits changements dans le taux horaire de votre imprimante auront un impact significatif sur votre devis. Beaucoup de gens sont surpris par la faiblesse de ce chiffre en général. Par exemple, il n’est pas rare de facturer 3 $ par heure pour vos imprimantes. Je recommande de remplir ce poste en dernier lieu, puis d’observer comment cela affecte le prix final de la pièce à mesure que vous l’ajustez. En utilisant cette approche, vous pouvez vous assurer que vos prix sont en ligne avec ce qu’un client pourrait être prêt à payer.
Temps de conception
Chaque fois que vous effectuez des travaux de conception pour un projet, vous devriez déterminer combien de temps il vous faudra pour compléter tout ce modélisme 3D. Vous pourriez trouver cela difficile au début, mais à mesure que vous vous entraînez, vous deviendrez plus habile à faire des estimations de conception. À mesure que votre portefeuille grandit, vous pouvez utiliser des informations réelles provenant de travaux passés pour faire des suppositions éclairées basées sur ce que vous savez maintenant. Vos prix deviendront plus compétitifs à mesure que vous deviendrez plus compétent en modélisation 3D.
Temps de découpage (programmation)
Il est essentiel de prendre en compte le temps nécessaire pour importer votre modèle dans votre trancheur et ajuster les paramètres, que vous ayez conçu le modèle ou que vous l’ayez reçu d’un client. Accordez-vous suffisamment de temps de programmation pour vous assurer que vous pouvez produire une impression de qualité que le client appréciera. Si vos imprimantes ont des profils éprouvés, cela peut prendre moins de 10 minutes. Les modèles de plus grande complexité peuvent nécessiter des heures pendant lesquelles divers paramètres sont ajustés.
Temps d’impression
Pour planifier et informer votre client des délais, il est impératif que vous estimiez le temps d’impression avec précision. Rien n’attriste plus un client que de découvrir que ses objets prendront une semaine de plus que prévu. Si votre client vous fournit un fichier à l’avance, vous pouvez le déposer dans votre trancheur et obtenir une estimation rapidement. Vous pouvez estimer en vous basant sur des projets similaires que vous avez réalisés dans le passé si vous n’avez pas accès au fichier. Pour une estimation plus précise, vous pouvez également utiliser des sites de partage de fichiers et des éléments similaires que d’autres ont réalisés pour vous.
Temps de post-traitement
Souvent, même lorsque votre imprimante a terminé, votre projet est encore incomplet. Il n’est pas toujours nécessaire d’enlever tous les supports, tandis que d’autres fois, vous devrez peut-être peindre et poncer pendant des heures. Chaque projet variera à cet égard, mais il est important de garder cette étape à l’esprit. C’est une erreur courante de ne pas inclure cette partie dans votre devis, car elle dévalorise votre temps.
Coûts de post-traitement des pièces
Après qu’une imprimante a fini d’imprimer une pièce, des coûts de post-traitement sont encourus. Dans la plupart des cas, il est nécessaire de laisser refroidir la pièce puis de la retirer de la surface d’impression avec une spatule. Si des marques ont été laissées sur une pièce avec un support ou une rade, nous devons les enlever soigneusement.
La meilleure finition peut également être obtenue en utilisant une lime, un couteau pour retirer les morceaux de plastique restants et les imperfections. De plus, il est possible de post-traiter la pièce avec des techniques plus avancées, comme le ponçage, la peinture, la couverture avec de l’époxy, le collage, etc. Les possibilités de post-traitement sont infinies, mais toutes nécessitent beaucoup de temps de la part de la personne responsable.
Coût divers
Toute information qui ne rentre dans aucune autre catégorie sera rassemblée ici. Tout un tas de fixations ou d’inserts à chaud pourraient être utilisés pour le projet. Bien que certains projets n’aient pas besoin de finitions finales, garder cela à l’esprit vous empêchera d’oublier des éléments importants.
Coûts d’impression horaires
Les coûts d’impression horaires sont l’un des facteurs les plus importants à considérer lors de l’estimation du coût de l’impression 3D. Dans ces coûts, nous incluons tous les coûts proportionnels au nombre d’heures que la machine imprime notre pièce. Cela inclut :
Coût d’amortissement de la machine. Pour calculer le coût d’utilisation de tout équipement, il est courant d’utiliser l’amortissement ou la dépréciation, en supposant que nous usons ou consommons l’équipement à mesure que nous l’utilisons. Une autre façon de penser à l’amortissement est de diviser le coût total de l’équipement entre les pièces que nous allons fabriquer avec, de sorte qu’après un certain temps nous l’avons “amorti”. Pour calculer l’amortissement, divisez le prix de l’imprimante par le nombre d’heures qu’elle sera utilisée jusqu’à ce qu’elle soit amortie.
Coût de l’électricité. Les propriétaires d’imprimantes 3D sont souvent préoccupés par la consommation d’énergie de leurs imprimantes, cependant, la vérité est que l’électricité est l’un des coûts les moins élevés lors du calcul du coût d’impression en 3D. En fonction de nos calculs (le kWh à 0,15€ et une imprimante qui consomme 500W), le prix est seulement de 8 centimes d’euro par heure.
Coût de l’opérateur. Il s’agit du coût d’avoir une personne surveillant l’impression. Cela n’est pas pertinent pour une entreprise qui n’est pas exclusivement dédiée à l’impression 3D, car les imprimantes sont autonomes et peuvent imprimer sans supervision constante. Le coût le plus significatif est cependant la main-d’œuvre, car nous avons un seul employé constamment disponible pour mettre en place, retirer, entretenir et surveiller toutes les imprimantes.
Coût de maintenance
Il est parfois négligé que la maintenance est une partie importante du fonctionnement des imprimantes 3D. En tant que système mécanique, les imprimantes nécessitent une maintenance périodique, tout comme les voitures et les machines CNC.
Souvent, les pièces mobiles de la machine doivent être nettoyées et graissées, des composants comme la surface d’impression ou l’extrudeuse doivent être renouvelés ou des composants endommagés doivent être remplacés. L’imprimante peut être entretenue par la personne responsable ou par le fabricant, qui propose des plans de maintenance et de garantie.
Coûts des erreurs
Peu importe à quel point votre imprimante 3D est bonne, vous devez parfois jeter des pièces en raison d’erreurs d’impression, de bourrages, d’erreurs de lamination, de manque de filament…
Les imprimantes ont parcouru un long chemin et deviennent plus fiables et faciles à utiliser, mais il y aura toujours un taux d’erreurs lors de l’impression, surtout lorsque vous ne passez pas assez de temps à les entretenir. La lamination contribue également à de nombreuses erreurs. Nous décidons généralement de l’orientation optimale d’impression lorsque nous voyons une pièce, puis nous la faisons imprimer. Certains détails ne s’impriment pas correctement avec cette orientation, ou avec les paramètres de lamination que nous avons sélectionnés, donc nous devons répéter l’impression avec une configuration différente.
Coût de formation
La formation est un autre coût souvent négligé, mais elle est très importante si nous voulons maximiser les avantages de l’impression 3D dans notre entreprise.
Dans un monde idéal, les employés devraient être formés sur la façon d’exploiter la technologie, depuis la phase de conception pour l’impression 3D jusqu’à l’opération et la maintenance des machines. Il existe de nombreuses entreprises et formateurs qui proposent des cours en ligne et en personne, et de plus en plus de fabricants d’imprimantes offrent des cours d’introduction lors de l’achat de la machine.
Pourcentage de profit supplémentaire
Ce qui est généralement la dernière étape du calcul du prix d’une impression 3D est d’ajouter un certain pourcentage au prix du matériel, du temps d’impression et du travail manuel combinés. Par exemple, si le coût du matériel, du temps d’impression et du travail manuel est de 20 $ et que votre pourcentage de majoration est de 10 %, le prix total d’une impression serait de 22 $.
Comment calculez-vous le coût des matériaux pour l’impression 3D ?
Dans l’impression 3D, c’est un coût récurrent majeur. Dans une large mesure, la qualité du matériau d’impression détermine le résultat du modèle 3D. Voyons certains des matériaux d’impression les plus populaires.
Coût des matériaux d’impression FDM
Les imprimantes FDM utilisent des filaments thermoplastiques. Dans l’impression, les filaments sont sélectionnés en fonction de leur résistance, de leur flexibilité et des conditions d’utilisation. Le prix de ces filaments est déterminé par la qualité du filament.
Les filaments les plus populaires sont le PLA, l’ABS et le PETG. Ils sont utilisés par la plupart des amateurs de FDM en raison de leur prix abordable (environ 20 à 25 $ par bobine). Il existe plusieurs options de couleur disponibles. Le PLA est l’un des filaments les plus faciles à imprimer, mais il peut présenter l’inconvénient d’être trop fragile ou faible pour certaines applications. Les pièces peuvent être renforcées grâce à des paramètres tels que la densité de remplissage, le nombre de parois périphériques ou même la température d’impression. Nous pouvons passer à des matériaux plus résistants si cela ne fournit pas assez de solidité. Des filaments spécialisés tels que ceux en bois, lumineux dans le noir, Amphora, flexibles (TPU, TCU), etc., sont également disponibles. Ces filaments sont utilisés pour des projets spéciaux nécessitant ces types de matériaux, et leurs prix sont au-dessus de la gamme moyenne. Nous avons également des filaments de haute qualité comme les filaments métalliques, en fibre et PEEK. Ce sont des filaments coûteux utilisés dans des situations où la qualité et la résistance du matériau sont cruciales. Les prix varient de 30 à 400 $ par kilogramme.
Coût des matériaux d’impression SLA
Les imprimantes SLA utilisent de la résine photopolymère comme matériau d’impression. La résine est un polymère liquide qui durcit lorsqu’il est exposé à la lumière UV. Il existe de nombreux types de résines, allant des résines standard d’entrée de gamme aux résines haute performance, voire aux résines dentaires utilisées par les professionnels. Parmi les résines les plus populaires sur le marché, on trouve l’Anycubic Eco Resin et l’Elegoo Water Washable Resin. Ces résines permettent au matériau de durcir rapidement, permettant ainsi une impression plus rapide. L’acheteur peut également choisir parmi une variété de couleurs. Les prix varient de 30 à 50 $ par litre. Il existe également des résines pour des applications spéciales telles que l’impression 3D dentaire et la céramique. Les résines peuvent être utilisées pour imprimer tout, des couronnes dentaires aux pièces 3D infusées de métal. Le coût de ces résines peut varier de 100 à 400 $ par litre.
Coût des matériaux d’impression SLS
Les médias en poudre sont utilisés par les imprimantes SLS. La poudre d’impression standard pour une imprimante SLS est le nylon PA12, qui coûte entre 100 et 200 $ par kg. Les coûts de la poudre peuvent atteindre jusqu’à 700 $ par kg pour les imprimantes SLS métalliques, en fonction du type de métal.
Combien coûtent les consommables pour l’impression 3D ?
L’électricité, les coûts de maintenance, etc., contribuent également au prix du modèle 3D. Les coûts sont déterminés par la taille de l’imprimante, la fréquence d’impression et le temps moyen de fonctionnement. Voici quelques consommables pour ces imprimantes.
Coût des pièces consommables FDM
Les imprimantes FDM contiennent de nombreuses pièces mobiles, donc de nombreuses pièces doivent être changées et entretenues régulièrement pour assurer le bon fonctionnement des machines. L’une de ces pièces est le plateau d’impression.
Le plateau d’impression est l’endroit où le modèle est assemblé. Pour garantir que le modèle adhère bien au plateau d’impression pendant l’impression, le plateau est recouvert d’un adhésif. Cet adhésif peut être du ruban de l’imprimante ou un type spécial de ruban connu sous le nom de ruban Kapton.
Le coût moyen du ruban pour imprimante est de 10 $. Beaucoup de gens utilisent des bâtons de colle pour une bonne adhérence du plateau.
Vous pouvez aussi choisir une Surface Magnétique Flexible qui offre une excellente adhérence sans nécessiter de substances supplémentaires. Lorsque j’ai obtenu la mienne, j’ai été surpris de son efficacité par rapport au plateau d’origine.
Une autre pièce nécessitant un entretien périodique est la buse. En raison de la chaleur extrême qu’elle subit, la buse doit être changée tous les 3 à 6 mois pour éviter une mauvaise qualité d’impression et des erreurs d’impression.
Une autre pièce est la courroie de synchronisation. C’est une pièce importante qui entraîne la tête d’impression, il est donc nécessaire de la mettre à niveau et de la changer pour éviter la perte de précision. Le prix moyen d’une nouvelle courroie est de 10 $, bien qu’elle ne nécessite pas de remplacement fréquent.
Coût des pièces consommables SLA
Pour les imprimantes SLA, la maintenance implique souvent de nettoyer les sources lumineuses avec une solution d’alcool pour éviter les accumulations de saleté qui peuvent réduire la qualité de la lumière. Mais certaines pièces doivent encore être vérifiées ou remplacées périodiquement.
Le film FEP en fait partie. Le film FEP est un film antiadhésif qui permet à la lumière UV de durcir la résine liquide sans qu’elle adhère au réservoir. Le film FEP doit être remplacé lorsqu’il est plié ou déformé. Le prix pour un paquet de films FEP est de 20 $.
L’écran LCD de l’imprimante doit également être remplacé car le niveau intense de chaleur et les rayons UV l’endommagent après un certain temps. Le temps recommandé pour changer l’écran est tous les 200 heures de fonctionnement.
Avec les nouvelles sorties et les développements des imprimantes 3D, il existe désormais un écran LCD monochrome qui peut durer environ 2 000 heures sans avoir besoin d’être remplacé. C’est pourquoi il est parfois judicieux d’investir dans des imprimantes 3D un peu plus coûteuses.
Coût des pièces consommables SLS
Les imprimantes SLS sont des machines complexes et coûteuses avec des pièces haute puissance, telles que des lasers. La maintenance de ces machines est mieux assurée par des professionnels qualifiés, ce qui peut être très coûteux.
Pour maintenir les imprimantes en bon état, une maintenance préventive périodique telle que le nettoyage, la lubrification et l’étalonnage doit être effectuée régulièrement. Cela peut augmenter les coûts de main-d’œuvre.
Mon expérience personnelle montre que même le dépannage peut prendre beaucoup de temps si quelque chose ne va pas ou si vous mettez à jour quelque chose sans suivre attentivement un tutoriel.
Combien coûte une imprimante 3D ?
Le coût de l’impression 3D est en grande partie déterminé par le prix d’achat de l’imprimante 3D.
Voyons les coûts de certaines des technologies d’impression les plus populaires à différents niveaux de prix.
Imprimantes FDM 3D
Les imprimantes FDM sont parmi les plus populaires sur le marché en raison de leur coût bas. Les modèles économiques comme l’Ender 3 V2 commencent à 270 $. Ce prix relativement bas le rend populaire auprès des amateurs, des étudiants et même des professionnels du domaine de l’impression 3D.
Les imprimantes FDM économiques produisent une bonne qualité d’impression pour le prix, mais pour des impressions plus professionnelles, il vous faudra passer à une imprimante de bureau plus coûteuse. La Prusa MK3S en est un exemple.
Prix à 1 000 $, elle se situe entre coût et performance, offrant un volume d’impression plus grand et une qualité d’impression professionnelle à un prix raisonnable.
Des imprimantes FDM industrielles de grand volume comme la BigRep ONE V3 de Studio G2 sont disponibles, mais le prix de 63 000 $ est certain de les mettre hors de portée de la plupart des consommateurs.
Elle a un volume de construction de 1005 x 1005 x 1005 mm, pesant environ 460 kg. Ce n’est bien sûr pas une imprimante 3D habituelle, comparée au volume de construction standard de 220 x 220 x 250 mm.
Imprimantes SLA & DLP 3D
Les imprimantes à résine comme les SLA et DLP sont utilisées par ceux qui souhaitent une qualité d’impression et une vitesse légèrement meilleures que celles offertes par les imprimantes FDM.
Les imprimantes SLA bon marché comme l’Anycubic Photon Zero ou la Phrozen Sonic Mini 4K sont disponibles dans la gamme de 150 à 200 $. Ces imprimantes sont des machines simples destinées aux débutants.
Pour les professionnels, des unités de bureau comme le Peopoly Phenom sont disponibles au prix impressionnant de 2 000 $.
Une autre imprimante SLA respectable est l’Anycubic Photon Mono X, avec un volume de construction de 192 x 112 x 245 mm, à un prix bien inférieur à 1 000 $.
Des imprimantes comme celle-ci sont utilisées pour créer des impressions fines et détaillées de grande taille que les modèles économiques ne peuvent pas gérer.
Imprimantes SLS 3D
Les imprimantes SLS sont les plus chères de cette liste. Elles coûtent plus cher que les imprimantes 3D moyennes avec des unités d’entrée de gamme comme la Formlabs fuse coûtant 5 000 $. Ces unités coûteuses peuvent même ne pas être capables de suivre les exigences de l’impression industrielle. Les modèles à grande échelle comme le Sintratec S2 sont idéaux pour cela avec une fourchette de prix d’environ 30 000 $.
L’impression 3D est-elle bon marché ou coûteuse ?
L’impression 3D est-elle peu coûteuse ?
Le hobby de l’impression 3D n’est plus coûteux ou de niche. Au cours de la dernière décennie, les avancées dans la fabrication additive ont considérablement réduit le coût de l’impression 3D. Pour environ 200 dollars, vous pouvez obtenir une imprimante 3D économique.
Le prix de l’impression 3D est affecté par la taille, la complexité et l’objectif du modèle une fois que vous avez une imprimante 3D. Dans de nombreux cas, ces facteurs déterminent le type d’imprimante, la technologie d’impression et les matériaux à utiliser.
Même si les grandes imprimantes 3D sont idéales pour des impressions de grande taille, vous pouvez en fait séparer les modèles, les disposer sur le plateau de construction, puis les coller ensemble par la suite.
Chez les amateurs d’impression 3D, en particulier pour les modèles de personnages et les figurines, c’est une pratique assez courante.
À l’extrémité économique du spectre se trouvent des technologies comme les imprimantes FDM et SLA à résine. En raison de leur relative accessibilité et de leur simplicité, ces imprimantes sont populaires auprès des débutants. Elles sont généralement utilisées à des fins esthétiques plutôt qu’à des fins fonctionnelles.
Ces modèles économiques peuvent produire une qualité d’impression assez bonne. La NASA a même utilisé ces imprimantes pour créer des modèles fonctionnels à bord des vaisseaux spatiaux pour les astronautes. Cependant, la qualité ne peut être que limitée.
Si vous voulez une meilleure qualité, vous devrez probablement mettre à niveau votre imprimante.
Pour des applications industrielles et fonctionnelles, de meilleurs matériaux et une précision plus élevée sont nécessaires. À ce niveau, des imprimantes haut de gamme comme les SLS sont utilisées. Vous obtenez des impressions de haute qualité avec une grande précision et précision avec ces imprimantes.
Leurs prix sont généralement hors de portée du consommateur moyen.
Dans les bonnes applications industrielles, l’impression FDM est définitivement utile, allant jusqu’à poser du béton pour la construction de maisons.
Les consommables ajoutent également au coût des modèles 3D. Les coûts récurrents comprennent les matériaux d’impression, les mises à jour, les remplacements, l’électricité et les coûts de finition tels que les revêtements en spray ou le papier de verre.
Les consommables pour les technologies d’impression de haut niveau coûtent plus cher que ceux pour leurs équivalents économiques.
Pour les amateurs qui impriment des modèles à domicile, une imprimante 3D de bureau économique sera probablement adéquate.
Leurs matériaux d’impression sont bon marché, ils nécessitent seulement une quantité minimale de consommables comme l’électricité et ils sont très faciles à utiliser.
Maintenir les prix bas nécessite d’obtenir une imprimante 3D de haute qualité, ce qui peut coûter un peu plus cher que ces options très économiques.
L’impression 3D est-elle rentable pour fabriquer des objets ?
Fabriquer des objets avec l’impression 3D est rentable. Les modèles ou objets courants peuvent être facilement fabriqués et personnalisés avec une imprimante 3D. En conséquence, cela aide à réduire le coût de ces objets et à rationaliser la chaîne d’approvisionnement. Ils sont particulièrement rentables si vous les combinez avec des compétences en CAO.
Cependant, l’impression 3D ne se prête pas bien à l’échelle. Actuellement, l’impression 3D n’est rentable par rapport aux méthodes traditionnelles que pour la fabrication d’objets petits en petites séries en raison des limitations technologiques actuelles.
La rentabilité de l’impression 3D diminue à mesure que les modèles augmentent en taille et en quantité.
En termes d’impression 3D et de son effet sur les industries, un fait très intéressant est la manière dont elle a pris le contrôle du marché des aides auditives.
Pour des objets spécialisés pouvant être personnalisés pour chaque individu, l’impression 3D est parfaite. Plus de 90 % des aides auditives fabriquées aujourd’hui sont réalisées à l’aide d’imprimantes 3D depuis que l’impression 3D a été adoptée dans l’industrie des aides auditives.
L’industrie des prothèses a également fait d’énormes progrès, en particulier pour les enfants et les animaux.
Selon l’industrie, l’impression 3D peut être un moyen très rentable et rapide de fabriquer de nombreux objets. À mesure que la technologie avance dans la numérisation 3D et les logiciels, le processus de création de designs devient beaucoup plus facile.
