L'impression 3D a transformé la conception et la production de pièces dans de nombreux secteurs d'activité. Cependant, une question fondamentale demeure : combien coûte réellement l'impression 3D ?
Dans cet article, nous explorerons en détail les différents facteurs qui influent sur le coût de l’impression 3D, en mettant l’accent sur les détails techniques. Combien coûte l'impression 3D est une question complexe qui dépend de divers facteurs, notamment la technologie d'impression, le matériau sélectionné, la taille et la complexité de l'objet. Chacun de ces éléments a un impact direct sur votre budget et votre retour sur investissement (ROI).
Les facteurs qui influent sur le coût de l'impression 3D
Le choix de la technologie d'impression 3D
Pour déterminer avec précision combien coûte l'impression 3D, vous devrez évaluer un ensemble de facteurs interconnectés. Ces variables, allant du choix de la technologie d'impression aux propriétés du matériau en passant par les paramètres de conception, influencent directement le budget final.
Le choix de la technologie d'impression 3D que vous utilisez aura un impact significatif sur le coût de vos projets. Chacune a ses avantages et inconvénients en termes de coûts, de qualité d'impression et de polyvalence.
Le FFF (Fused Filament Fabrication)
Les imprimantes 3D FFF ou FDM comme la Bambu Lab x1-Carbon sont parmi les plus courantes et les plus abordables sur le marché. Elles fonctionnent en extrudant un filament de matériau plastique chauffé pour construire couche par couche l'objet souhaité. Ces imprimantes sont appréciées pour leur simplicité d'utilisation et leur faible coût d'acquisition. C’est d'ailleurs un excellent choix pour les débutants. Cependant, elles peuvent avoir des limites en termes de définition/précision des détails très fins.
Les SLA (Stéréolithographie)
Les imprimantes SLA utilisent la photopolymérisation pour solidifier la résine liquide couche par couche. Elles offrent une précision exceptionnelle et une qualité de détail inégalée. Cependant, l'utilisation de résines peut entraîner des coûts plus élevés par rapport aux filaments 3D, et les temps d'impression peuvent également être plus longs. La technologie SLA s'avère particulièrement adaptée aux projets nécessitant une finesse de détail exceptionnelle. Cependant, il est essentiel de tenir compte du temps nécessaire pour le post-traitement. Contrairement aux pièces imprimées en utilisant des filaments 3D, les pièces en résine demandent un post-traitement, comprenant le nettoyage, la polymérisation, et le temps du personnel, qui doit être intégré dans le calcul global.
Le SLS (Selective Laser Sintering)
Les imprimantes SLS comme la Formlabs Fuse 1+ fonctionnent en utilisant un laser pour fusionner des particules de poudre. Elles sont excellentes pour la production de pièces hautement résistantes, complexes et fonctionnelles.
Comparées aux imprimantes 3D FFF, les imprimantes SLS sont capables de créer des objets d'une grande robustesse et d'une précision exceptionnelle. Cependant, il est important de noter que le coût initial d'acquisition des imprimantes SLS est généralement plus élevé. De plus, le coût des matériaux utilisés en SLS peut également être supérieur à celui des filaments plastiques ou des résines photopolymères. Il est donc essentiel d'évaluer les avantages de la technologie SLS par rapport aux coûts potentiels pour votre projet spécifique.
Le matériau sélectionné
Le choix du matériau 3D d'impression est un facteur essentiel qui influe sur le coût de votre impression 3D, mais il a également un impact sur la sélection de l'imprimante 3D. Différents matériaux ont des propriétés distinctes, des coûts variables et des exigences spécifiques en termes de manipulation et de stockage. Les filaments plastiques, les résines photopolymères, ainsi que les matériaux techniques tels que le PEEK, le PEKK ou l'ULTEM offrent une diversité de possibilités, chacun ayant ses avantages et inconvénients.
Le coût du matériau varie considérablement en fonction du type et de la marque. Les matériaux standards sont plus abordables (autour des 10€) là où les filaments plus techniques vont jusqu'à 450€ la bobine de PEKK Carbone. Il est important de prendre en compte : la quantité de matériau, la densité de remplissage et les pertes liées aux supports d'impression.
De plus, le choix du matériau peut déterminer le type d'imprimante 3D à utiliser. Pour imprimer des matériaux techniques comme le PEEK, le PEKK ou l'ULTEM, vous aurez besoin de chambres thermorégulées. Les imprimantes 3D équipées de ces enceintes sont conçues les matériaux haute température et garantir des résultats de haute qualité. Il est donc essentiel de choisir une imprimante compatible avec le matériau que vous prévoyez d'utiliser.
Exemple de choix de matériaux : PLA et PEEK
Ici nous prendrons un exemple d'une hélice pour un compresseur. Cela va nous permettre de montrer l'importance du choix des matériaux avec 2 versions diamétralement opposées : une en PLA, l'autre en PEEK. les deux simulations ont été réalisées sur une 3DGence F421.
Le PLA est idéal pour la réalisation de prototypes fonctionnels. C'est un matériau peu coûteux (une moyenne de 20€ le kilo) facile à imprimer. Cela permet de multiplier les itérations/versions de la pièce si besoin. Dans cette phase, c'est l'occasion de valider les formes, tester les assemblages et vérifier les tolérances dimensionnelles.
Le PEEK (Polyétheréthercétone) est un des matériaux les plus techniques conçu pour résister aux hautes températures. C’est également un filament 30 fois plus cher que le PLA (en moyenne à 600€ le kilo). Idéal pour les pièces finales, il est notamment utilisé dans l'aéronautique.
Sur ces deux exemples, on peut noter la différence de temps d'impression. Avec le PEEK, le temps d'impression est multiplié par 3. Le coût d'utilisation machine est donc plus important.
La taille et les paramètres d'impression
La taille et la complexité de l'objet que vous envisagez d'imprimer sont également des facteurs critiques. Les objets plus volumineux nécessitent plus de matériau et de temps d'impression, ce qui entraîne des coûts plus élevés. C'est pour cette raison que le DFAM joue un rôle très important.
Le post-traitement
Ces étapes sont cruciales car elles déterminent la qualité et l'apparence finales de l'objet imprimé. Elles ont également un impact sur le coût global du projet, car elles nécessitent du temps, de la main-d'œuvre et parfois des matériaux supplémentaires.
Nettoyage
Après l'impression, la pièce peut nécessiter un nettoyage pour éliminer les résidus de support, de poussière ou de matériau non utilisé. Le nettoyage peut être effectué mécaniquement, chimiquement ou manuellement en fonction du matériau et de la technologie d'impression. Cela peut prendre 10,30 à plusieurs heures selon la taille et le type de pièces imprimées.
Polymérisation
La polymérisation de la résine dépend de l'épaisseur de la pièce et de la puissance de la source de lumière UV. Pour une petite pièce, cela peut prendre de seulement quelques minutes à 2heures pour les plus grosses pièces.
Post-traitement manuel
Le temps de finition manuelle varie considérablement en fonction de la complexité de la pièce et des exigences de finition. Par exemple, sur des pièces complexes, l'opérateur va devoir utiliser des outils fins pour obtenir la surface souhaitée.
Peinture et revêtements
Le temps de peinture et de revêtements dépend du nombre de couches, du séchage entre les couches et des techniques de finition utilisées. Pour une pièce simple avec une seule couche de peinture, cela peut prendre de 1 à 2 heures. Pour des finitions plus complexes, cela peut prendre plusieurs heures, voire plusieurs jours.
En conclusion, il est essentiel de prendre en considération tous les facteurs mentionnés pour déterminer combien coûte l'impression 3D. La technologie d'impression, le choix du matériau, la taille de l'objet, et même les étapes de post-traitement ont un impact direct sur le coût global. Tout est lié au retour sur investissement. Nos experts peuvent vous accompagner sur votre calcul ROI. Si vous avez des questions ou besoin d'orientations supplémentaires sur combien coûte l'impression 3D, notre équipe d'experts en impression 3D est à votre disposition pour vous guider. Vous pouvez également nous contacter si vous souhaitez que l'on imprime votre production via notre service d'impression 3D Makershop !
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