Conseils d’impression 3D : comment estimer le coût de l’impression 3D

Certains sont du côté d’un calcul précis des coûts de l’impression 3D impossible à cause des incertitudes, tandis que d’autres sont du côté que rien n’est impossible.

Entre ces deux sortes d’opinions extrémistes, les sages ont commencé à prendre en compte les facteurs qui déterminent le coût d’impression 3D d’une pièce ou d’un prototype fonctionnel.

Comme c’est généralement le cas des sages, la liste qu’ils ont préparée n’est pas complète et doit être beaucoup plus précise pour pouvoir réclamer avec précision un ab numérique qui résume le coût que l’on doit payer pour l’impression 3D .

Mais, la bonne nouvelle est différente des deux autres détenteurs d’opinions extrémistes, la liste a commencé et peut maintenant revendiquer quelques questions auxquelles il faut réfléchir lors du calcul de l’estimation des coûts d’impression 3D.

Et cette estimation vous oblige à répondre à des questions telles que : Quel est le retour sur investissement de l’imprimante/des imprimantes que possède notre société ? Quel coût doit-on facturer lorsqu’une pièce ou un prototype fonctionnel nécessite de charger uniquement la moitié du bac pour l’impression de chaque pièce ou prototype fonctionnel ? Et qu’en est-il du temps de travail nécessaire pour nettoyer les pièces après leur impression ?

Il faut répondre à ces questions et à bien d’autres pour déterminer un coût précis pour l’impression 3D d’une pièce ou d’un prototype fonctionnel.

Des entreprises comme Xometry, Materialise ainsi que bien d’autres ont un excellent outil pour calculer et fournir un devis pour leurs services, mais lorsque vous avez une imprimante en interne et que vous souhaitez obtenir une estimation des coûts d’une imprimante 3D, rien de plus n’aide que la connaissance des facteurs. Cliquez ici pour en savoir plus sur le coût d’un service d’impression 3D.

Que faut-il considérer pour une estimation précise des coûts d’impression 3D ?

Pour mieux expliquer les prochaines parties de cet article, nous voulons que vous, lecteurs, imaginiez un Josef d’Inde qui possède trois imprimantes 3D, Prusa i3 MK3S, Prusa Mini et Prusa SL1.

Reconnaissant son service d’impression 3D, un client lui commande un objet de test et lui demande également le prix de celui-ci.

Elle a une liste de prérequis qui l’obligent à imprimer la pièce ou le prototype fonctionnel à l’aide de Prusament PLA Orange et Prusa Orange Tough Resin SL1.

Pour fournir le coût précis, les facteurs suivants doivent être pris en compte par Josef.

Coût du matériel d’impression 3D

En supposant qu’après avoir passé toutes ces années dans la technologie d’impression 3D, Josef sait que les facteurs les plus coûteux lors de l’estimation des coûts d’impression 3D sont le coût du matériel d’impression 3D et de la main-d’œuvre.

Les matériaux d’impression 3D sont principalement des filaments ou des résines. Le coût du matériel d’impression 3D dépend de son fabricant.

Ainsi, par exemple, un kilogramme de Prusament PLA Orange coûte 24,99 $. Vous pouvez utiliser votre propre trancheuse pour vous indiquer la quantité exacte de filament ou de résine nécessaire pour produire votre pièce ou un prototype fonctionnel.

Pour cet exemple en particulier, supposons que le modèle puisse être imprimé avec 6,27 grammes. Afin que nous puissions calculer le coût complet avec une précision approfondie.

Donc, ce que Josef ferait est divisé 24,99 par 1000 pour connaître le coût d’un gramme de Prusament PLA Orange, puis le multiplier par 6,27, c’est-à-dire la quantité dont votre trancheuse a dit qu’elle aurait besoin.

Ainsi, une formule que vous pouvez ensuite dériver pour trouver un coût de matériau qui est l’un des facteurs les plus importants pour l’estimation des coûts d’impression 3D consiste à diviser le prix du filament par le poids du filament et à le multiplier par le poids du modèle.

Une fois que vous avez terminé avec le coût du matériel, vous voudrez peut-être le noter quelque part en bas, car une fois que nous aurons fini de calculer tous les facteurs, nous devrons les additionner.

Coût de la main-d’œuvre utilisée dans le processus d’impression 3D

Il s’agit d’une section assez subjective pour la simple raison que les personnes selon les différentes zones géographiques ont des taux horaires différents.

Supposons, à des fins de calcul simple, que notre Josef s’est évalué à 9,5 $ de l’heure.

Par expérience, il sait qu’il lui faudrait au moins cinq minutes pour préparer son imprimante et sa trancheuse.

Notez que différentes imprimantes prennent des temps différents pour la préparation et nous supposons ici strictement un scénario hypothétique.

Donc, disons qu’il faut cinq minutes à Josef pour préparer l’imprimante s’il utilise Mini et 10 s’il utilise SL1, alors le coût de la main-d’œuvre pour Josef reviendrait à 0,8 $ pour MK3S mini et 1,6 $ pour SL1.

Après avoir calculé le coût de la main-d’œuvre, vous devez le noter séparément car nous allons en avoir besoin tout en ajoutant tous les paramètres à la fin pour l’estimation du coût de l’impression 3D.

Les coûts d’exploitation

Ces paramètres impliquent de prendre en considération de nombreux types de facteurs. Le premier et le plus important qui devrait vous venir à l’esprit est l’électricité car sans cela rien ne serait possible.

Et bien sûr, il n’y a pas de standardisation des coûts d’électricité. Comme dans notre cas, Josef est originaire d’Inde, il devrait tenir compte des coûts d’électricité locaux par kWh. Disons que ses coûts vont de 0,07 USD à 0,09 USD et la plupart du temps, il sait que l’imprimante consomme disons 100 à 150 watts.

Et s’il imprime le modèle sur MK3S, cela lui prendrait une heure, alors que s’il imprime avec Mini et SL1, cela lui prendrait une heure et demie et quarante-cinq minutes.

Le calcul mathématique du scénario mentionné ci-dessus additionné d’un forfait en fonction du nombre d’heures de fonctionnement des imprimantes compense le coût d’exploitation de l’impression 3D.

Une formule générale de calcul des coûts d’exploitation peut consister à diviser le prix de l’imprimante par le retour sur investissement requis multiplié par le temps d’impression.

Ce sont les trois coûts les plus courants que vous devez garder à l’esprit avec une estimation des coûts d’impression 3D. La variable suivante est la marge bénéficiaire qui varie d’un fabricant à l’autre.

Coût du post-traitement

La technologie d’impression 3D étant encore en phase de développement, il est très rare que des pièces ou des prototypes fonctionnels imprimés puissent être directement placés sur l’application.

Ainsi, vous devez calculer le coût du polissage, de la peinture et du traitement thermique de la pièce ou du prototype fonctionnel en connaissant son application.

Le post-traitement nécessiterait que vous connaissiez des aspects tels que la finition de surface et la précision des bords ainsi que d’autres parties du produit que vous souhaitez avoir à la fin.

Il est également rapporté dans certains cas, comment le coût du post-traitement a dépassé de plusieurs fois le coût d’impression de la pièce complète ou du prototype fonctionnel.

C’est donc un facteur important qui doit être pris en compte. Et cela devrait être spécifique à l’imprimante.

Ainsi, disons par exemple que dans notre cas, nous utilisons soit l’i3 MK3S ou Mini ou SL1, donc chaque épaisseur de couche de l’imprimante doit être prise en compte et le coût du post-traitement ne doit être calculé qu’après avoir connu la quantité requise de résolution de couche dans le modèle.

Une autre façon de considérer ce coût est de demander à la cliente quel type de finition elle a besoin.

Mais dans tous les cas, pour considérer le coût du post-traitement, un fabricant doit connaître tous les aspects de la technologie d’impression 3D et doit être familier avec tous les équipements dont il dispose.

Car si dans notre exemple, Josef ne connaît pas la résolution de couche fournie par l’une de nos imprimantes 3D, il ne serait pas en mesure de déterminer avec précision le coût du post-traitement et aboutirait finalement à fournir une estimation inexacte des coûts d’impression 3D à son client.

Marge bénéficiaire

Un échec d’impression est un scénario tout à fait normal, surtout lorsque l’impression 3D n’est pas effectuée par des mains expérimentées.

Il pourrait y avoir une perte de filament ou toute autre incertitude sur le processus d’impression 3D complet.

Un problème possible concerne la qualité d’impression, comme le gauchissement, les problèmes d’adhérence, etc. Ainsi, calculer un prix en tenant compte de tous ces paramètres est une tâche herculéenne.

Combiner à cela l’expérience du constructeur dans la réalisation de la pièce ou du prototype fonctionnel qu’il a déjà fabriqué ou qu’il réalise pour la première fois, constitue un calcul de marge bénéficiaire qui est en réalité le risque de réaliser une pièce pour la première fois ou d’avoir réalisé un pièce ou prototype fonctionnel avant.

Les marges bénéficiaires sont généralement fixées sur la base de la matière première qui doit être utilisée dans la fabrication de la pièce ou du prototype fonctionnel.

Pour des raisons de calcul, disons que Josef dans notre exemple définit une marge de 30 pour cent, donc le bénéfice s’élève à 1,3 $ dans le cas de MK3S, 1,16 $ dans le cas de Mini et 3,15 dans le cas de l’imprimante 3D SL1.

Cependant, nous tenons à souligner la subjectivité de cette section d’autant plus que l’état d’esprit du fabricant joue un rôle important et qu’il n’y a pas de généralisation dans ce paramètre comme c’était par exemple la section main-d’œuvre ou la section matériel d’impression 3D, ou même le fonctionnement rubrique frais.

Et enfin, il faut inclure les taxes qui vont à nouveau varier en fonction de la géographie du fabricant.

Ainsi, notre formule complète serait l’addition du coût du matériel d’impression 3D avec le coût de la main-d’œuvre, le coût d’exploitation ainsi que la marge et la taxe.

Dans le cas où le client souhaite acheter une pièce ou un prototype fonctionnel en gros, le prix va baisser par rapport à celui que vous avez calculé.

Parce que l’un de ces facteurs, à savoir le facteur de coût d’exploitation, va être considérablement diminué, en fonction du nombre de pièces dont le client a besoin.

Plus le nombre de pièces nécessaires est élevé, plus les prix sont bas. Plus le nombre de pièces nécessaires est petit, plus les prix sont élevés. Et ce n’est pas une loi de la technologie d’impression 3D, mais une loi de n’importe quel produit en général.

Les calculateurs de coûts d’impression 3D

Pour faciliter le travail des fabricants, il existe des outils disponibles en ligne qui prennent à partir de vos entrées spécifiques et vous calculent le coût d’impression d’une pièce complète ou d’un prototype fonctionnel.

Mais une chose importante à noter ici est que ces calculateurs ou outils de coûts ne prennent pas nécessairement en compte tous les paramètres.

Ils sont créés pour fonctionner différemment en fonction de différents types d’algorithmes et de mathématiques.

Ainsi, il faut vérifier avant de donner et d’entrer à de telles calculatrices et d’en tirer la sortie de la liste des paramètres qu’elles utilisent pour calculer le coût.

Et après avoir vérifié et reconnu la liste des paramètres à la sienne, peut-on décider si le coût calculé par cette calculatrice est suffisamment proche de ce qu’il est selon ses besoins.

La conclusion

Ce qui semble simple dans cet article ci-dessus est beaucoup plus difficile lorsqu’il est mis en application.

L’estimation précise des coûts d’impression 3D est la tâche la plus difficile à laquelle chaque fabricant est soumis, chaque fois qu’un client demande un devis.

Bien qu’il existe des calculateurs en ligne, tous ne souscrivent pas à l’inclusion de tous les critères qu’un fabricant souhaite prendre en compte.

Il faut comprendre qu’un devis d’impression 3D est une tâche que l’on doit effectuer de manière personnalisée pour chaque projet d’impression.

Il n’y a pas de méthode standard et il ne devrait pas y en avoir. Parce que chaque conception de l’objet est différente, chaque quantité de projet est différente et il y a tellement de paramètres mineurs à surveiller dans chaque projet.

La découverte de chacun de ces paramètres mineurs conduit à une approche plus précise du calcul du coût d’impression 3D pour une pièce ou un prototype fonctionnel.