¿Cuánta energía eléctrica consume una impresora 3D?

Roy Hill 10-05-2023
Roy Hill

Además del coste de la impresora 3D en sí y del material para imprimir los objetos, hay otra cosa que se le pasa por la cabeza a la gente: ¿cuánta electricidad consume esta cosa?

Es una pregunta justa. Por muy divertido que sea imprimir en 3D nuestros propios objetos, queremos que sea lo más rentable posible. En este post voy a identificar cuánta energía consumen estas impresoras 3D y las formas de gestionarla.

Una impresora 3D normal con un hotend a 205 °C y un lecho calentado a 60 °C consume una potencia media de 70 vatios. Para una impresión de 10 horas, esto supondría un consumo de 0,7 kWh, lo que equivale a unos 9 céntimos. La potencia eléctrica que consume tu impresora 3D depende principalmente del tamaño de la impresora y de la temperatura del lecho calentado y la boquilla.

Hay más información bastante útil que querrás conocer en el resto de este artículo, así que sigue leyendo para obtener los conocimientos adecuados sobre la electricidad con impresoras 3D.

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    Determinar el consumo de energía según las especificaciones de la impresora 3D

    Las especificaciones de tu impresora 3D para la fuente de alimentación y las potencias máximas/mínimas son las respuestas que necesitas para conocer los límites del consumo de energía.

    Por ejemplo, si una impresora tiene una fuente de alimentación de 30 A y 12 V, tendrá un máximo de 360 vatios (30*12=360), pero la impresora no siempre funcionará en el límite superior. Estos máximos se activarán cuando se calienten las piezas necesarias para iniciar el proceso de impresión, pero descenderán mucho más a medida que se realice la impresión.

    Una gran impresora 3D de bajo consumo es la Ender 3 (Amazon), una máquina muy popular, perfecta para principiantes y con una calidad equiparable a la de las impresoras más potentes del mercado. Verás lo buena que es en las excelentes críticas.

    Jason King de 3DPrintHQ utilizó la impresora MakerBot Replicator 2 y descubrió que los costes energéticos eran de sólo 0,05 $ para una impresión de 5 horas. La impresión en 3D sólo utilizaba 50 vatios por hora, lo que es comparable a una impresora HP Laser Jet en modo de espera, ni siquiera mientras imprimes o 1 uso de tu tostadora.

    Bajo coste relativo de la energía

    Cuando se mira el coste global de la impresión 3D, los costes de energía son algo relativamente muy bajo y no algo de lo que preocuparse. Algunas impresoras serán, por supuesto, más eficientes que otras, pero no hasta el punto de que sea un gran factor determinante a la hora de elegir una impresora sobre otra.

    Ahora bien, hay ligeras diferencias en la cantidad de energía que utiliza una impresora 3D en función de lo que la impresora esté haciendo realmente. Cuando la impresora se está precalentando a la temperatura establecida, si el lecho de impresión es relativamente grande utilizará un poco más de energía que al imprimir.

    El primer uso real de la energía eléctrica cuando se enciende una impresora 3D es el calentamiento de la cama de impresión, luego viene en la boquilla se calienta a la temperatura para el material específico. Durante la impresión, obtendrá picos en el uso de energía dependiendo de si la plataforma calentada está encendido para mantener la temperatura ideal.

    Por lo que he leído por ahí, parece que la impresora 3D media consume tanta electricidad como un frigorífico normal.

    ¿Qué influye en el consumo de energía?

    Strathprints ha hecho una prueba para comparar el consumo de energía entre cuatro impresoras 3D diferentes y ha confirmado algunas cosas. Cuanto menor sea el grosor de la capa del material, más tiempo tardará una impresión, lo que conduce a un mayor consumo de energía en general.

    Si puedes acelerar tus impresiones estarás usando menos energía en general, así que echa un vistazo a mi post 8 maneras de acelerar tu impresora 3D sin perder calidad.

    Cuando la eficiencia de calentamiento de una cama de impresión o hot-end es buena, resultará en un menor consumo de energía debido a no tener que mantener constantemente las temperaturas calientes tanto.

    El siguiente vídeo muestra las grandes diferencias en la cantidad de electricidad que consumirá una impresora 3D cuando incorpore la cama calefactada.

    Una buena idea para reducir el calentamiento de su cama es utilizar una esterilla aislante del calor Ashata. Tiene una gran conductividad térmica y reduce en gran medida las pérdidas de calor y frío de su cama calefactada.

    La Maker B ot-Replicator 2X tenía una línea de base de entre 40-75 vatios para alimentar el controlador y el motor, pero alcanzaba un pico de 180 vatios cuando se necesitaba calor. Cuanto más caliente era la temperatura necesaria del lecho de impresión, más frecuente era que la impresora 3D consumiera energía, lo que se mostraba en las fluctuaciones del vatímetro utilizado.

    La prueba demostró que hay bastante variación entre el consumo de energía de las impresoras 3D. Por lo tanto, se puede concluir que las impresoras 3D no consumen un nivel similar de energía y que realmente depende de muchos factores.

    Los parámetros de configuración de su impresora 3D tendrán una influencia pronunciada en el consumo total de energía. Es importante familiarizarse con el proceso de impresión 3D para poder imprimir productos de alta calidad con niveles de electricidad más bajos.

    Si quieres dar un paso más, hazte con una carcasa. Una muy buena es la Sovol Warm Enclosure for Ender 3D Printers. Es bastante cara, pero te durará años y suele dar como resultado mejores impresiones.

    ¿Cómo puedo reducir los gastos de electricidad con una impresora 3D?

    • Utilice una impresora 3D más pequeña
    • Utilizar materiales de impresión 3D que no requieran un lecho calentado o altas temperaturas de boquilla (PLA).
    • Implementar ajustes de la impresora 3D que agilicen las impresiones 3D
    • Cambia a una boquilla más grande para que tus impresiones no duren tanto
    • Asegúrate de que imprimes en 3D en un entorno bastante cálido.

    Cuando se trata de reducir los costes de energía con tu impresora 3D, todo se reduce a encontrar formas que aceleren tus impresiones 3D y no requieran tanto calentamiento.

    Las cosas sencillas que puedes hacer para acelerar las impresiones son usar una boquilla más grande, usar menos relleno, imprimir con menos frecuencia o imprimir más cosas a la vez en lugar de hacerlas por separado.

    La mayor parte del consumo eléctrico procede de los elementos calefactores, así que céntrate en reducir el calor y podrás ahorrar más en energía.

    Esto no suele ser un problema, ya que los costes asociados no son relativamente altos. Sin duda, vas a gastar más dinero en el propio filamento que en la electricidad.

    ¿Cuánta energía consume una impresora 3D?

    ¿Cuánta electricidad consume una Ender 3?

    Un usuario de la Ender 3 que tuvo su impresora 3D funcionando durante 4 horas sólo consumió unos 0,5kWh (kilovatios-hora), que consistieron en calentarse dos veces (utilizando 280 vatios por cada una). Si calculamos esto por horas, podemos obtener 0,12kWh por hora de uso de una Ender 3.

    A la gente le gusta saber cuánto le costaría la energía si su Ender 3 funcionara durante un día entero, así que tomemos un periodo de 24 horas.

    24 * 0,12 kWh = 2,88 kWh

    El coste medio de un kilovatio-hora en EE.UU. es de 12 céntimos, según NPR, por lo que hacer funcionar una Ender 3 24 horas completas costaría 0,35 dólares. Si hicieras funcionar tu Ender 3 24 horas durante todo el mes, te costaría unos 11 dólares.

    La Ender 3 tiene una fuente de alimentación de 360 W (24 V CC a 15 A.

    • Cama calefactada - 220W
    • 4 motores paso a paso - 16W
    • Ventiladores, placa base, LCD - 1-2W

    Después de estas piezas, debería sobrarte una capacidad de 60-70 vatios, lo que te permitirá añadir cosas adicionales.

    Un juego básico de luces LED 5050 conectado a tu impresora 3D puede rondar los 20W.

    ¿Se pueden obtener amortiguadores eléctricos con una impresora 3D?

    Ahora que ya sabes que las impresoras 3D no consumen tanta electricidad, puede que te preguntes si aún son capaces de provocarte una descarga eléctrica. Es una pregunta válida y la respuesta es bastante sencilla.

    Una impresora 3D puede darte una descarga eléctrica si no la manejas correctamente, pero con un uso adecuado, estarás a salvo de recibir una descarga eléctrica.

    Un usuario de una impresora 3D recibió una descarga eléctrica de la fuente de alimentación, pero fue por un mal uso. Tras configurar su impresora 3D, utilizó un adaptador de la UE al Reino Unido y ajustó el voltaje a 230 V.

    Habría sido una mejor idea comprar o hacer que el vendedor les enviara un enchufe del Reino Unido en lugar de utilizar un adaptador. Esto podría haber ocurrido debido a una mala conexión a tierra, ya que una pequeña corriente puede fluir a través de las conexiones desde el cable con corriente.

    Por suerte, sólo fue un cosquilleo/choque inofensivo. No deberías utilizar aparatos electrónicos que no estén conectados a tierra cuando se supone que deben estarlo.

    ¿Cómo puedo medir mi consumo real de electricidad?

    En lo que se refiere al consumo eléctrico, no existe una medida perfecta que podamos darle, ya que hay muchas diferencias y variables. Lo mejor que puede hacer para saber realmente cuánta energía consume es medirla usted mismo, en lugar de que nosotros adivinemos por usted.

    Puedes comprar un medidor de potencia que lleve incorporado un monitor de consumo de energía. Los de gama alta pueden incluso calcular el coste de tu consumo de energía, por lo que pueden responder fácilmente a tu pregunta.

    Hay muchos monitores de electricidad por ahí, así que he investigado un poco y he encontrado uno que funciona muy bien para la mayoría de la gente.

    El monitor de electricidad portátil Poniie PN1500 va a ser tu mejor elección. No sólo es oficialmente 'Amazon's Choice' en el momento de escribir este artículo, sino que es el mejor valorado de todos los monitores con 4,8/5.

    Esto es lo bueno de este monitor de potencia:

    • Muy fácil de usar, con acceso a diferentes parámetros de potencia
    • Sensor de corriente de alta precisión
    • Retroiluminación & memoria con números digitales grandes para facilitar la visualización
    • Capacidad para iniciar la detección con sólo 0,20 W, para que pueda controlar casi cualquier cosa
    • 1 año completo de garantía

    Puede controlar fácilmente el consumo eléctrico en tiempo real y tiene múltiples usos que pueden permitirle ahorrar en futuras facturas de electricidad. Tanto si comprueba otros electrodomésticos como un frigorífico viejo u otros aparatos que consumen energía.

    Consumo eléctrico de una impresora 3D

    Un ejemplo de los niveles mínimos y máximos de potencia que puede utilizar una impresora 3D es la MakerBot Replicator+, que según las especificaciones tiene entre 100-240 voltios y 0,43-0,76 amperios. Para convertir esto, simplemente tenemos que multiplicar los extremos inferior y superior para obtener nuestros límites.

    100 voltios * 0,43 amperios = 43 vatios

    240 voltios * 0,76 amperios = 182,4 vatios

    Así, la potencia puede oscilar entre 43 y 182,4 vatios.

    A partir de los vatios, los convertimos en kilovatios por hora ( KwH ) dividiendo los vatios por 1000 y multiplicando después por el número de horas de uso. Por ejemplo, si tuviéramos una impresión que durara 5 horas, el cálculo sería:

    43 vatios/1000 = 0,043 Kw * 5 horas = 0,215 KwH para el límite inferior.

    182,4 vatios/1000 = 0,182 Kw * 5 = 0,912 KwH para el límite superior.

    A modo de ejemplo, si tomamos el punto medio de estas dos medidas de potencia, tendríamos 0,56 KWh, que te costarían sólo 5-6 céntimos de electricidad por hora. Así que ya tienes un pequeño indicador de cuánta electricidad se utiliza en la impresión 3D, que no es mucha en absoluto, pero puede acumularse lentamente con el tiempo.

    En comparación con el coste real de la impresora 3D, los materiales de filamento y otras herramientas y equipos, la energía eléctrica necesaria para las impresoras 3D es algo de lo que no deberías preocuparte.

    Cuando hablamos de impresoras profesionales de gran tamaño, los costes de energía podrían ser algo a tener en cuenta, pero para una impresora 3D doméstica estándar es un coste muy bajo.

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    Roy Hill

    Roy Hill es un entusiasta apasionado de la impresión en 3D y un gurú de la tecnología con un gran conocimiento sobre todo lo relacionado con la impresión en 3D. Con más de 10 años de experiencia en el campo, Roy domina el arte del diseño y la impresión en 3D y se ha convertido en un experto en las últimas tendencias y tecnologías de impresión en 3D.Roy tiene una licenciatura en ingeniería mecánica de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) y ha trabajado para varias empresas de renombre en el campo de la impresión 3D, incluidas MakerBot y Formlabs. También ha colaborado con varias empresas e individuos para crear productos impresos en 3D personalizados que han revolucionado sus industrias.Aparte de su pasión por la impresión 3D, Roy es un ávido viajero y un entusiasta de las actividades al aire libre. Le gusta pasar tiempo en la naturaleza, hacer caminatas y acampar con su familia. En su tiempo libre, también asesora a jóvenes ingenieros y comparte su gran conocimiento sobre la impresión 3D a través de varias plataformas, incluido su popular blog, 3D Printerly 3D Printing.