Bien que l’impression 3D soit certainement un petit passe-temps amusant, il ne fait aucun doute qu’elle peut aussi devenir assez chère. Entre le coût de l’imprimante et les filaments en plastique, vous pouvez facilement dépenser plusieurs centaines de dollars juste pour commencer. Un autre coût récurrent que nous ne devons pas ignorer est le coût de l’électricité qu’une imprimante 3D consomme.
Que vous imprimiez en 3D pour le plaisir ou en tant qu’entreprise, l’argent que vous dépensez en électricité est quelque chose que vous devez garder à l’esprit. Quelle quantité d’électricité une imprimante 3D utilise-t-elle et que pouvez-vous faire pour réduire vos dépenses d’énergie?
Première étape: vérifiez la puissance de votre imprimante
Comme pour tout appareil électrique, votre imprimante 3D doit avoir une puissance nominale. Par exemple, une imprimante 3D qui nécessite un 30 A 12 V consommera jusqu’à 360 watts (puissance = courant x tension). C’est un chiffre très élevé, mais uniquement parce que c’est la puissance maximale que cette imprimante 3D particulière peut tirer.
Il peut y avoir une différence très importante de consommation d’énergie si vous imprimez à des températures élevées, à des vitesses élevées ou avec un lit chauffé. Cependant, entre les différents modèles, vous pouvez vous attendre à ce que les imprimantes avec des plates-formes de plus grande taille consomment plus d’énergie, ainsi que celles qui peuvent imprimer à des températures plus élevées.
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ELEGOO Neptune 3 Pro Imprimante 3D FDM avec Nivellement Automatique du Lit, Extrudeuse Directe à Double Engrenage, Double Entraînement par Vis-mère, Écran Capacitif Amovible, 225x225x280 mm³【Double extrudeur à engrenages directs】Le nouvel imprimante 3D ELEGOO Neptune 3 Pro est équipée d'un double extrudeur à engrenages directs avec un rapport de réduction de 3:1 et une force d'extrusion puissante, réduisant les problèmes d'obstruction de la buse et de sous-extrusion. Compatible avec les filaments flexibles comme le TPU, taille d'impression : 225x225x280mm. 【Nivellement automatique du lit】Le capteur de haute précision sans contact scanne le lit chauffant à 36 points et ajuste la hauteur de l'axe Z pour assurer une première couche lisse et uniforme. 【Plateforme magnétique PEI】La plateforme magnétique PEI de l'ELEGOO Neptune 3 Pro a un revêtement spécial et une feuille d'acier à ressort pour une bonne adhérence et une résistance à la déformation. Elle a des pilotes de moteur pas à pas silencieux pour un mouvement plus silencieux et précis. 【Double vis de plomb de l'axe Z】Les vis de plomb synchronisées en double et l'entraînement à double moteur rendent le mouvement de la tête d'impression le long de l'axe Z plus stable et précis, évitant la déviation d'impression. L'imprimante se met en pause automatiquement lorsque le filament est épuisé ou cassé, et reprend l'impression après une panne de courant. 【Écran tactile capacitif amovible】L'écran tactile capacitif amovible de 4,3 pouces peut être utilisé à la main ou fixé sur la base. Il a une fonction de prévisualisation du modèle d'impression intégrée et permet d'observer la progression de l'impression en prévisualisant l'image de comparaison en temps réel. -
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Quels facteurs contribuent à la consommation d’énergie d’impression 3D?
Si vous souhaitez déterminer précisément la puissance requise par votre imprimante 3D, la meilleure façon serait d’utiliser un outil de surveillance de la consommation d’électricité. Ces outils agissent comme une interface entre votre imprimante 3D et la prise électrique, vous donnant une mesure précise des volts, des ampères et de la puissance consommée par l’imprimante 3D. Le moniteur d’utilisation d’électricité Kill A Watt de P3 en est un bon exemple.
Il serait impossible d’isoler une seule partie du processus d’impression 3D et de vérifier comment il contribue à la consommation d’énergie d’une imprimante. Ce que nous pouvons faire à la place, c’est faire le bilan de ces facteurs et en déduire la quantité d’électricité qu’ils utilisent.
Chauffage à l’extrémité chaude
L’une des parties les plus énergivores d’une imprimante 3D est l’extrémité chaude, en particulier la partie de la buse qui fait fondre le filament. La quantité exacte d’énergie consommée par ce processus dépend de la température à laquelle vous le réglez, qui est également basée sur le type de filament avec lequel vous travaillez. Si vous travaillez avec de nombreux filaments à haute température, tels que le nylon ou l’ABS, vous consommez probablement beaucoup d’électricité uniquement sur cette partie.
Chauffage du lit d’impression
La température du lit d’impression va de pair avec la température de la buse. Il s’agit d’une mesure qui améliore l’adhérence du lit et empêche le gauchissement, qui est l’un des problèmes permanents lorsque vous travaillez avec des filaments à haute température.
Il y a deux facteurs à considérer lors de l’évaluation de la consommation d’énergie d’un lit chauffé – le réglage de la température et la taille du lit. La température dépend également du type de filament avec lequel vous imprimez. La taille du lit est fonction de votre imprimante 3D. Plus le lit est grand, plus il faudra de puissance pour le maintenir à la température réglée.
Les pertes de chaleur
Les composants d’une imprimante 3D peuvent atteindre des températures supérieures à 200 ° C. Ils doivent également rester à cette température, de sorte que toute perte de chaleur dans l’environnement devra être compensée par l’élément chauffant. C’est une autre affaire problématique pour l’impression 3D à haute température, car une buse et un lit d’impression plus chauds auront inévitablement également des pertes de chaleur plus élevées. S’il existe un moyen de minimiser les pertes de chaleur, vous pourriez économiser beaucoup d’énergie.
Moteurs pas à pas
Il existe deux ensembles importants de moteurs pas à pas dans une imprimante 3D: ceux qui contrôlent les engrenages de l’extrudeuse et ceux qui contrôlent le mouvement de la buse. Bien que ces moteurs soient très petits et consomment peu d’énergie, ils doivent également fonctionner constamment pendant plusieurs heures pour terminer un seul projet d’impression 3D.
Tableau de contrôle
Le panneau de commande ou le «cerveau» de l’imprimante 3D est composé de plusieurs composants électriques qui aident à contrôler la température de l’imprimante, l’emplacement de la buse, le fonctionnement des engrenages de l’extrudeuse et diverses autres tâches triviales. Malgré l’importance de cette fonction, la carte de commande n’utilise pas vraiment beaucoup de puissance.
La conclusion que nous pouvons tirer de ce petit exercice est que la majeure partie de l’énergie consommée par une imprimante 3D va au chauffage de sa buse et de son lit d’impression. Bien que cela ne soit pas surprenant, ce fait nous donne également une idée de la façon dont nous pouvons éventuellement réduire la consommation d’énergie de nos projets d’impression 3D.
Comparaison de la consommation d’énergie de différents modèles d’imprimantes 3D
Puisqu’il serait impossible de quantifier la consommation électrique exacte d’une imprimante 3D sans spécifier de modèle, nous allons voir combien d’énergie différents modèles d’imprimantes 3D consomment et comment cela se traduit par des coûts.
Commençons par la Monoprice Mini Delta, une imprimante 3D de type Delta très petite et peu coûteuse qui s’est avérée très populaire auprès des débutants. Parmi ses caractéristiques distinctives figurent la petite plate-forme de construction et une tête d’impression contrôlée par trois moteurs pas à pas. Selon les données, le Monoprice Mini Delta ne consomme que jusqu’à 45 watts lors du préchauffage du lit et de la buse. La consommation électrique augmente légèrement à 60 W pendant l’impression, probablement en raison de l’effet des moteurs pas à pas.
Pour fournir un contraste, regardons la consommation d’énergie de Flashforge Creator Pro. Il s’agit d’une imprimante 3D beaucoup plus chère avec un lit d’impression plus grand, un cadre métallique rigide et un boîtier intégré. Le préchauffage du grand lit d’impression a nécessité une puissance stupéfiante de 300 W, tandis que la buse a nécessité une puissance légèrement inférieure de 280 W.Le boîtier s’est avéré très important pour limiter les pertes de chaleur et aider l’imprimante à se stabiliser à environ 250 W de puissance pendant l’impression.
Les deux imprimantes 3D que nous avons référencées ici nous donnent une gamme utile pour la consommation de modèles électriques de différents niveaux de sophistication – de 60 W à 250 W pendant l’impression. Traduite en kWh, cette plage correspond à 0,07 à 0,24 kWh.
Cela nous permet également de comparer la consommation d’énergie des imprimantes 3D à d’autres appareils que nous avons dans la maison. Par exemple, un ordinateur de bureau typique consomme environ 1,05 kWh, soit plus de quatre fois la consommation électrique de Flashforge Creator Pro.
Sur la base des données sur les tarifs d’électricité d’avril 2020, le client résidentiel américain moyen paie 13,31 cents le kWh. Cela signifie que vous ne paierez qu’environ 3,2 cents pour chaque heure d’utilisation de Flashforge Creator Pro. Les chiffres du Monoprice Mini Delta sont encore plus agréablement surprenants – vous payez moins de 1 centime pour chaque heure d’utilisation.
Ces chiffres seraient probablement un soulagement pour les amateurs d’impression 3D, en particulier ceux qui laissent leurs imprimantes fonctionner pendant des heures. Bien que ce ne soit pas une excuse pour gaspiller de l’électricité sans motif, il est tout de même réconfortant de savoir que vous ne prenez pas un coup énorme sur vos dépenses récurrentes simplement parce que vous vous êtes lancé dans l’impression 3D.
Conseils pour réduire la consommation d’énergie de votre imprimante 3D
Bien que vous acceptiez le fait que vous n’ajoutez probablement pas une énorme quantité à votre facture d’électricité simplement parce que vous utilisez une imprimante 3D, beaucoup d’entre vous apprécieront probablement toujours des conseils sur la façon de réduire cette consommation d’énergie.
1. Utilisez une imprimante avec un boîtier
Comme l’a montré notre analyse de Flashforge Creator Pro, la présence d’un boîtier de lit d’impression peut réduire considérablement la consommation d’énergie d’une imprimante 3D pendant le processus d’impression. Cela devient encore plus prononcé si vous imprimez avec un filament qui nécessite des températures élevées pour la buse et le lit d’impression. Si vous utilisez une imprimante peu coûteuse sans boîtier intégré, vous pouvez simplement en fabriquer une vous-même en utilisant quelques feuilles de plastique et des cadres en bois. Il existe de nombreux tutoriels en ligne pour les boîtiers d’imprimante 3D DIY.
2. Raccourcissez le temps d’impression
Le temps est un facteur dont nous n’avons pas beaucoup parlé, mais il est certainement l’un des plus essentiels pour déterminer la quantité d’énergie consommée par une imprimante 3D. Si vous pouvez réduire le temps d’impression de votre projet, vous pouvez réduire considérablement ses coûts d’énergie.
Il existe plusieurs façons d’atteindre cet objectif, mais deux sont particulièrement efficaces: augmenter la vitesse d’impression et imprimer avec des couches plus épaisses. De toute évidence, ce n’est pas le type de conseils que vous pouvez prendre dans le vide. Vous devrez tenir compte d’autres facteurs tels que la température d’impression, le type de filament et le niveau de qualité du produit fini lors de ces ajustements.
3. Imprimez avec des filaments à haute température uniquement si nécessaire
L’expérience avec différents types de matériaux filamenteux est une partie naturelle de l’impression 3D, mais s’en tenir à ceux qui nécessitent des températures d’impression très élevées peut devenir assez cher à long terme. Ceux-ci nécessitent non seulement plus de chaleur dans la buse, mais également un lit d’impression plus chaud. Une différence de 30 à 40 ° C peut ne pas sembler beaucoup, mais chaque petit détail compte – du moins, selon la perspective que vous adoptez.
Si vous craignez de consommer trop d’énergie sur votre imprimante 3D inutilement, vous voudrez peut-être vous en tenir à des filaments à basse température comme le PLA si vous imprimez juste pour le plaisir. Non seulement le PLA permettra d’économiser de l’énergie, mais c’est aussi le choix de filament le plus respectueux de l’environnement en raison de sa nature biodégradable.
Dernières pensées
Réfléchir à la quantité d’énergie que chacun de nos appareils électriques consomme régulièrement n’est qu’une partie du fait d’être un consommateur responsable. Ce même principe s’applique aux imprimantes 3D. L’impression 3D devenant rapidement un passe-temps pour de plus en plus de personnes, c’est le moment idéal pour être plus conscient de la consommation d’énergie des imprimantes 3D.
C’est une belle surprise de découvrir à quel point les imprimantes 3D sont économes en énergie, en particulier par rapport aux ordinateurs et téléviseurs que nous avons normalement dans la maison. Pourtant, ce n’est pas une excuse pour ne faire aucun effort pour réduire la consommation d’énergie de nos imprimantes 3D. Avec une utilisation responsable, nous pouvons réduire nos coûts d’électricité tout en faisant nos devoirs en tant que citoyens responsables.