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Jun 09, 2023

La thèse de licence commandée par iFactory3D confirme la viabilité financière des imprimantes 3D à bande par rapport aux imprimantes 3D cartésiennes

La start-up allemande iFactory3D a commandé et supervisé une thèse de licence sur la « Viabilité économique et applicabilité des imprimantes 3D à bande pour la production en série dans les entreprises manufacturières ». En août

La start-up allemande iFactory3D a commandé et supervisé une thèse de licence sur la « Viabilité économique et applicabilité des imprimantes 3D à bande pour la production en série dans les entreprises manufacturières ».

En août 2022, la thèse a été transmise au programme d'études WIM en génie industriel et gestion de l'Université des sciences appliquées de Düsseldorf. La thèse étudie la rentabilité économique et la viabilité des imprimantes 3D à bande par rapport aux imprimantes 3D cartésiennes FFF/FDM traditionnelles. Un calcul d'efficacité économique a été effectué pour déterminer le taux horaire de la machine en utilisant cinq échantillons de composants à incorporer (un angle de moteur, un boîtier, un conduit de câble, un anneau et une semelle intérieure).

« Grâce à l'automatisation qui y est associée, une imprimante 3D à bande peut réduire considérablement les coûts de fabrication et rivaliser avec la technologie de moulage par injection. Ainsi, pour les PME et les entrepreneurs individuels, il est intéressant d’utiliser la technologie d’impression 3D dans la production par lots. iFactory3D apporte la production en série automatisée à la fabrication additive », a déclaré Artur Steffen, PDG d'iFactory3D.

Quels résultats ont été obtenus de la thèse ?

La thèse a révélé que les dépenses variables pour l'imprimante 3D à bande (iFactory3D One Pro) se sont révélées moins chères dans tous les cas par rapport à une imprimante 3D FDM/FFF standard (Ultimaker S3 / S5). Les cinq exemples de composants peuvent être développés à un prix unitaire inférieur en utilisant une imprimante à bande 3D. En raison de l'angle d'impression de 45°, l'impression 3D par courroie nécessite un minimum de matériel et des structures complexes peuvent être imprimées sans avoir besoin de structures de support. La longueur illimitée de l'espace d'installation est un avantage supplémentaire de l'imprimante 3D à bande. Alors que deux modèles cartésiens étaient nécessaires pour imprimer les composants, l'imprimante 3D à bande était capable de gérer toutes les dimensions des composants sélectionnés et de produire des pièces en une seule pièce, sans interruption. Étant donné que l’imprimante 3D à bande peut fonctionner pendant des semaines et produire en continu, elle réduit les dépenses de personnel supplémentaires et les longues attentes – note la thèse.

Les économies élevées par composant pour une pièce plus grande comme le chemin de câbles sont dues au fait que, contrairement à la S3 ou même à la plus grande S5 d'Ultimaker, les 1,50 m requis ont pu être imprimés en permanence d'une seule pièce avec la One Pro. Étant donné qu'une bande transporteuse est utilisée à la place d'un lit d'impression rigide et donc limité, il n'y a aucune restriction quant aux dimensions dans l'axe z. Le conduit de câbles, en revanche, était divisé en huit parties pour l'espace d'assemblage du S3 et devait être imprimé en deux tirages car seuls quatre à la fois pouvaient accueillir la zone d'impression. En conséquence, le S3 prend 66 % plus de temps à imprimer. Le redémarrage nécessaire du processus d'impression augmente le coût de production en heures de travail. Dans l’ensemble, le coût unitaire de la plus grande pièce imprimée sur la S3 est environ 3,5 fois supérieur à celui de l’imprimante à bande 3D One Pro.

Lors de la génération de grandes quantités de petits composants imprimés sur une imprimante cartésienne, comme un anneau (entretoise) ou un angle de moteur, les objets doivent être retirés manuellement de la plateforme de construction après 30 ou 50 pièces imprimées, respectivement, lorsque le panneau de construction est à pleine capacité. . Avec l'imprimante à bande 3D fonctionnant en permanence, cette étape est exclue, ce qui permet d'économiser des coûts de personnel. En raison des économies de coûts variables, le One Pro atteint toujours un niveau où les coûts totaux de production sont inférieurs. Les coûts fixes globaux étaient inférieurs d'environ 9 % avec l'Ultimaker S3, qui comble le faible écart de prix dans les coûts d'acquisition. Cependant, en raison de la réduction des dépenses d'exploitation – tant pour les employés que pour l'électricité – et de la moindre consommation de matériaux, l'utilisation d'une imprimante à bande s'amortit tôt ou tard, en fonction du composant, indique l'étude.

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