3D-tulostus on viime aikoina saavuttanut suuren suosion, mutta ihmiset ihmettelevät, kuinka kallista tai edullista 3D-tulostus on.

3D-tulostaminen ei ole kallista ja erittäin edullista, sillä kunnollisen 3D-tulostimen saa noin 150-200 dollarilla, kuten Ender 3:n. 3D-tulostamiseen tarvittavat materiaalit ovat myös suhteellisen halpoja, sillä ne maksavat vain noin 20 dollaria 1 kilosta muovifilamenttia. 3D-tulostaminen voi olla moninkertaisesti halvempaa kuin niiden ostaminen.

Mukana on myös muita tarvikkeita, kuten suuttimia, hihnoja ja PTFE-letkuja, mutta ne ovat melko halpoja.

Menen tarkemmin yksityiskohtiin auttaakseni vastaamaan tähän kysymykseen kunnolla, joten jatka lukemista saadaksesi joitakin keskeisiä tietoja.

Onko 3D-tulostus todella kallista?

3D-tulostus ei ole enää kallis tai kapea-alainen harrastus. 3D-tulostuksen kustannukset ovat laskeneet huomattavasti viime vuosikymmenen aikana, koska additiivisessa valmistustekniikassa on tapahtunut uutta kehitystä.

Creality Ender 3 on suosituin 3D-tulostin, jonka voit hankkia Amazonista. Siinä on perusominaisuudet, jotka haluat 3D-tulostimelta, jotta voit luoda upeita malleja. Tämä oli itse asiassa ensimmäinen 3D-tulostimeni, ja se toimii edelleen hyvin muutaman vuoden jälkeen.

Kun olet hankkinut 3D-tulostimen, tärkeimmät 3D-tulostuksen hintaan vaikuttavat tekijät ovat se, kuinka usein käytät tulostinta ja minkä kokoisia malleja luot. Jos tulostat aina suuria malleja, filamenttikulut ovat suuremmat kuin jos luot pienempiä malleja harvemmin.

Vaikka suuremmille 3D-tulosteille on ihanteellinen suuri 3D-tulostin, voit itse asiassa erottaa mallit toisistaan, järjestää ne rakennuslevylle ja liimata ne sitten yhteen.

Tämä on melko yleinen käytäntö 3D-tulostinharrastajien keskuudessa, erityisesti hahmomallien ja figuurien kohdalla.

Halvat tulostustekniikat, kuten FDM (Fused Deposition Modeling) ja hartsi-SLA (Stereolitografia) -tulostimet, ovat edullisimmasta päästä. Nämä tulostimet ovat suosittuja aloittelijoiden keskuudessa niiden suhteellisen edullisuuden ja yksinkertaisuuden vuoksi.

Voit valmistaa hämmästyttävän laadukkaita malleja edulliseen hintaan.

NASA:n kaltaiset organisaatiot ovat jopa ryhtyneet käyttämään näitä tulostimia astronauttien käyttöön avaruusalusten toiminnallisten mallien luomiseksi. Laadulla on kuitenkin rajansa.

Paremman laadun saavuttamiseksi voit joko päivittää tulostimesi tai kalibroida koneesi niin, että se toimii moitteettomasti.

Teollisissa ja toiminnallisemmissa sovelluksissa halutaan parempia materiaaleja ja suurta tarkkuutta. Tällä tasolla käytetään korkean tason tulostimia, kuten SLS-tulostimia. Nämä tulostimet tulostavat korkealaatuisemmilla materiaaleilla, jotka tuottavat tulosteita suurella tarkkuudella ja tarkkuudella.

Niiden hintaluokka on yleensä keskivertokuluttajan ulottumattomissa.

FDM-tulostuksella on varmasti käyttöä oikeissa teollisuussovelluksissa, jopa betonin levittämiseen talojen rakentamiseksi alusta asti.

3D-mallien kustannuksia lisäävät myös kulutustarvikkeet, jotka ovat toistuvia kustannuksia, kuten tulostusmateriaalit, pienet päivitykset, korvaukset, sähkö ja viimeistelykustannukset, kuten pinnoitesuihkeet tai hiekkapaperit.

Kuten tulostimet, myös korkeatasoisen tulostustekniikan kulutustarvikkeet ovat kalliimpia kuin niiden edulliset vastineet.

Kotona malleja tulostaville harrastajille edullinen pöytä-3D-tulostin riittää luultavasti kaikkiin tarpeisiin.

Nämä mallit ovat erittäin edullisia, niiden tulostusmateriaalit ovat halpoja, ne vaativat vain vähän kulutustarvikkeita, kuten sähköä, ja ne ovat helppokäyttöisiä.

Parasta, mitä voit tehdä hintojen pitämiseksi alhaisina, on ironista kyllä hankkia laadukas 3D-tulostin, joka voi maksaa hieman enemmän kuin nämä edulliset vaihtoehdot.

On kuitenkin yksi 3D-tulostin, joka on erittäin suosittu ja suosituin 3D-tulostin, Ender 3 V2.

Voit hankkia tällaisen Amazonista tai BangGoodista alle 300 dollarilla, ja se tarjoaa varmasti laadukkaita tulosteita ja helppoa käyttöä useiden vuosien ajan.

Kuinka paljon 3D-tulostus maksaa?

Olemme maininneet joitakin 3D-tulostuksen kustannuksiin vaikuttavia tekijöitä edellä olevassa osassa. Nyt haluamme nähdä, miten nämä hinnat yhdistyvät ja vaikuttavat lopullisen 3D-mallin kustannuksiin.

Tässä on erittely siitä, miten kaikki nämä tekijät vaikuttavat 3D-tulostusprosessin kustannuksiin:

Kuinka paljon 3D-tulostin maksaa?

Tämä on 3D-tulostuksen suurin kustannuserä. Se on 3D-tulostimen hankkimiseen liittyvä alkukustannus tai investointi.

Kuten aiemmin tässä artikkelissa mainittiin, 3D-mallin laatu riippuu käytetystä tulostustekniikasta. Laadukkaammat mallit vaativat usein lisäkustannuksia.

Käydään läpi joidenkin suosittujen tulostustekniikoiden kustannukset eri hintaluokissa.

FDM 3D-tulostimet

FDM-tulostimet ovat markkinoiden suosituimpia edullisen hintansa ansiosta. Ender 3 V2:n kaltaiset budjettitarjoukset alkavat 270 dollarista. Suhteellisen alhainen hinta tekee niistä suosittuja 3D-tulostuksen harrastajien, opiskelijoiden ja jopa ammattilaisten keskuudessa.

Edulliset FDM-tulostimet tuottavat hyvää tulostuslaatua hintaansa nähden, mutta ammattimaisempia tulosteita varten sinun on päivitettävä kalliimpaan pöytätulostimeen. Prusa MK3S on yksi näistä.

Hinnaltaan 1 000 dollarin hintainen laite on kustannusten ja suorituskyvyn välimaastossa, ja se tarjoaa suuremman tulostusmäärän ja erinomaisen, ammattimaisen tulostuslaadun kohtuulliseen hintaan.

Studio G2:n BigRep ONE V3:n kaltaisia suuren volyymin teollisuusluokan FDM-tulostimia on saatavilla, mutta 63 000 dollarin hintalappu on varmasti useimpien kuluttajien ulottumattomissa.

Sen rakennustilavuus on 1005 x 1005 x 1005 mm, ja se painaa noin 460 kg. Tämä ei tietenkään ole tavallinen 3D-tulostin, kun tavallinen rakennustilavuus on 220 x 220 x 250 mm.

SLA & DLP 3D-tulostimet

Hartsipohjaiset tulostimet, kuten SLA- ja DLP-tulostimet. käyttävät ihmiset, jotka haluavat hieman parempaa tulostuslaatua ja nopeutta kuin mitä FDM-tulostimet tarjoavat.

Halpoja SLA-tulostimia, kuten Anycubic Photon Zero tai Phrozen Sonic Mini 4K, on saatavilla 150-200 dollarin hintaan. Nämä tulostimet ovat yksinkertaisia, aloittelijoille suunnattuja koneita.

Ammattilaisille on tarjolla Peopoly Phenomin kaltaisia penkkilaitteita, joiden hinta on huikeat 2000 dollaria.

Toinen varteenotettava SLA-3D-tulostin on Anycubic Photon Mono X, jonka rakennustilavuus on 192 x 112 x 245 mm ja hinta reilusti alle 1000 dollaria.

Tällaisia tulostimia käytetään hienojen, yksityiskohtaisten ja suurikokoisten tulosteiden luomiseen, joita budjettimallit eivät pysty käsittelemään.

SLS 3D-tulostimet

SLS-tulostimet Ne maksavat enemmän kuin keskimääräiset 3D-tulostimet, ja Formlabsin sulakkeen kaltaiset aloitusyksiköt maksavat 5 000 dollaria. Nämä kalliit yksiköt eivät välttämättä edes pysty vastaamaan teollisen tulostuksen vaatimuksiin.

Sintratec S2:n kaltaiset suuren mittakaavan mallit sopivat tähän erinomaisesti, ja niiden hintaluokka on noin 30 000 dollaria.

Kuinka paljon 3D-tulostusmateriaalit maksavat?

Tämä on merkittävä toistuva kustannuserä 3D-tulostuksessa. Tulostusmateriaalin laatu määrittää suurelta osin sen, kuinka hyvin 3D-mallista tulee hyvä. Käydään läpi joitakin suosittuja tulostusmateriaaleja ja niiden kustannuksia.

FDM-tulostusmateriaalien kustannukset

FDM-tulostimissa käytetään termoplastisia filamentteja. Tulostuksessa käytettävien filamenttien tyyppi riippuu mallin vaatimasta lujuudesta, joustavuudesta ja olosuhteista. Nämä filamentit toimitetaan rullissa, ja hinta määräytyy filamentin laadun mukaan.

PLA-, ABS- ja PETG-filamentit ovat suosituimpia vaihtoehtoja. Useimmat FDM-harrastajat käyttävät niitä halvan hintansa vuoksi (noin 20-25 dollaria per kela). Niitä on saatavana useina eri värivaihtoehtoina.

Näillä filamenteilla on suhteellisen helppo tulostaa, PLA on helpoin, mutta niiden haittapuolena voi olla, että ne ovat liian hauraita tai heikkoja joihinkin sovelluksiin.

Osia voidaan vahvistaa asetuksilla, kuten täytön tiheydellä, kehäseinämien lukumäärällä tai jopa tulostuslämpötilan nostamisella. Jos tämä ei tuota riittävää lujuutta, voimme siirtyä vahvempiin materiaaleihin.

Saatavilla on myös erikoisfilamentteja, kuten puuta, pimeässä hohtavaa filamenttia, amforaa, taipuisaa filamenttia (TPU, TCU) jne. Nämä ovat eksoottisia filamentteja, joita käytetään erikoisprojekteissa, joissa tarvitaan tällaisia erikoismateriaaleja, joten niiden hinnat ovat keskimääräistä korkeammat.

Lopuksi meillä on korkealaatuisia filamentteja, kuten metalliin upotettuja, kuitu- ja PEEK-filamentteja. Nämä ovat kalliita filamentteja, joita käytetään tilanteissa, joissa materiaalin laadulla ja lujuudella on suuri merkitys. Niitä on saatavana 30 - 400 dollaria/kg.

SLA-tulostusmateriaalien kustannukset

SLA-tulostimissa tulostusmateriaalina käytetään fotopolymeerihartsia. Hartsi on nestemäinen polymeeri, joka reagoi UV-valoon ja kovettuu sen seurauksena.

Hartsityyppejä on monenlaisia aina tavallisista lähtötason hartseista huipputehokkaisiin hartseihin tai jopa ammattilaisten käyttämiin hammaslääketieteellisiin hartseihin.

Standardihartsit, kuten Anycubic Eco Resin ja Elegoo Water Washable Resin, ovat markkinoiden suosituimpia. Nämä hartsit mahdollistavat materiaalin nopean kovettumisen, mikä nopeuttaa tulostusta.

Niitä on saatavana myös useissa eri väreissä, ja niiden litrahinta on noin 30-50 dollaria.

Saatavilla on myös hartseja erikoissovelluksiin, kuten hammaslääketieteelliseen 3D-tulostukseen ja keramiikkaan. Näitä hartseja käytetään tulostettaessa mitä tahansa hammaskruunuista metallia sisältäviin 3D-osiin. Tämäntyyppiset hartsit voivat maksaa 100-400 dollaria litralta.

SLS-tulostusmateriaalien kustannukset

SLS-tulostimet SLS-tulostimen vakiotulostusjauhe, joka on PA 12 -nylon, maksaa 100-200 dollaria kilolta.

Metallin SLS-tulostimissa jauheen hinta voi olla jopa 700 dollaria kilolta metallityypistä riippuen.

Kuinka paljon 3D-tulostuksen kulutustarvikkeet maksavat?

Nämä tekijät, kuten sähkö- ja ylläpitokustannukset, vaikuttavat myös lopullisen 3D-mallin hintaan. Nämä kustannukset riippuvat 3D-tulostimen koosta, tulostustiheydestä ja keskimääräisestä käyttöajasta.

Tutustutaanpa joihinkin näiden tulostimien tarvikkeisiin.

FDM-kulutusosien kustannukset

FDM-tulostimissa on paljon liikkuvia osia, joten monet osat on vaihdettava ja huollettava säännöllisesti, jotta koneet toimisivat moitteettomasti. Yksi näistä osista on tulostuspeti.

Malli kootaan tulostusalustalle. Jotta malli pysyisi hyvin kiinni tulostusalustalla tulostuksen aikana, alusta päällystetään liimalla. Tämä liima voi olla tulostinteippiä tai erityyppistä teippiä, jota kutsutaan Kapton-teipiksi.

Tulostusteippi maksaa keskimäärin 10 dollaria. Monet käyttävät liimapuikkoja, jotta sängyn kiinnitys olisi hyvä.

Sen sijaan voit valita joustavan magneettipinnan, jolla on erinomainen tarttuvuus ilman, että tarvitset mitään ylimääräisiä aineita. Kun sain omani ensimmäisen kerran, olin yllättynyt siitä, miten tehokas se oli varastopediin verrattuna.

Toinen säännöllisesti huollettava osa on suutin. Suutin on vaihdettava 3-6 kuukauden välein, koska se joutuu alttiiksi äärimmäiselle kuumuudelle, jotta vältytään huonolta tulostuslaadulta ja virheellisiltä tulosteilta.

Hyvä korvaava tuote on LUTERin 24-osainen messinkisuutinsarja, joka maksaa 10 dollaria. Riippuen tulostettavista materiaaleista, joista osa on hiovia, suutin voi kestää muutaman tulosteen tai useita kuukausia.

Voit hankkia karkaistusta teräksestä valmistetun suuttimen, jolla on hämmästyttävä kestävyys kaikenlaisille filamenteille.

Toinen osa on jakohihna. Tämä on tärkeä osa, joka käyttää tulostuspäätä, joten se on päivitettävä ja vaihdettava, jotta tarkkuus ei heikkene. Uuden hihnan keskihinta on 10 dollaria, vaikka sitä ei tarvitse vaihtaa usein.

SLA:n kulutusosien kustannukset

SLA-tulostimille , huoltoon kuuluu usein valonlähteiden puhdistaminen alkoholiliuoksella, jotta vältetään lian kertyminen, joka voi heikentää valon laatua. Jotkin osat on kuitenkin tarkistettava tai vaihdettava säännöllisesti.

FEP-kalvo on yksi niistä. FEP-kalvo on tarttumaton kalvo, jonka avulla UV-valo voi kovettaa nestemäistä hartsia ilman, että se tarttuu säiliöön. FEP-kalvo on vaihdettava, kun se taipuu tai epämuodostuu. FEP-kalvopakkauksen hinta on 20 dollaria.

Tulostimen nestekidenäyttö on myös vaihdettava, koska voimakas lämpö ja UV-säteily vaurioittavat sitä jonkin ajan kuluttua. Näyttö on suositeltavaa vaihtaa 200 käyttötunnin välein.

LCD-näytön hinta vaihtelee 30 dollarista 200 dollariin kalliimmissa 3D-tulostimissa, kuten Photon Mono X:ssä, josta tein perusteellisen katsauksen.

3D-tulostimien uusien julkaisujen ja kehitystyön myötä on tullut uusi yksivärinen nestekidenäyttö, joka voi itse asiassa kestää noin 2000 tuntia ilman, että sitä tarvitsee vaihtaa. Siksi on hyvä ajatus mennä joissakin tapauksissa budjetin yläpuolelle 3D-tulostimissa.

SLS:n kulutusosien kustannukset

SLS-tulostimet ovat hyvin monimutkaisia ja kalliita koneita, joissa on suuritehoisia osia, kuten lasereita. Näiden koneiden huollosta huolehtivat parhaiten pätevät ammattilaiset, mikä voi tulla hyvin kalliiksi.

Jotta kaikki tulostimet pysyisivät huippukunnossa, ennaltaehkäisevä kunnossapito, kuten puhdistus, voitelu ja uudelleenkalibrointi, on suoritettava säännöllisesti. Kaikki nämä voivat lisätä työvoimakustannuksia käytetyn ajan muodossa.

Jopa vianmääritys voi olla hyvin aikaa vievää, jos jokin menee pieleen tai jos päivität jotain seuraamatta tarkasti ohjetta, minkä olen kokenut itsekin.

Kuinka paljon 3D-tulostuksen viimeistely maksaa?

Kun malli on tulostettu, sille on joskus vielä tehtävä joitakin käsittelyjä, ennen kuin se on valmis käytettäväksi. Nämä viimeistelymenetelmät vaihtelevat tulostustekniikoiden välillä. Katsotaanpa joitakin niistä:

FDM-tulostimella tulostamisen jälkeen tulostustuet poistetaan ja mallin pinta työstetään sileäksi. Nämä toimet lisäävät tarvittavia työvoimakustannuksia.

Hartsipohjaiset 3D-tulostimet vaativat usein, että mallit pestään kemiallisessa liuoksessa ja kovetetaan tulostuksen jälkeen. Näiden toimintojen hinta vaihtelee mallikohtaisesti, mutta ne ovat suhteellisen edullisia.

Jotkut valitsevat Anycubic Wash & Cure -laitteen kaltaisen all-in-one-ratkaisun, joka voi lisätä kustannuksia, mutta budjettivaihtoehtoja on aina saatavilla.

Käytän tällä hetkellä vain muovisäiliötä, jossa on isopropyylialkoholia, ja erillistä UV-lamppua, jossa on aurinkoenergialla toimiva kääntöpöytä, ja se toimii todella hyvin.

SLS-tulostettujen osien käsittely voi olla niinkin yksinkertaista kuin ylimääräisen jauheen pyyhkiminen pois tulostetuista osista. Joillekin metalliosille tehdään myös hiekkapuhallus ja uunilämpökäsittelyt. Tämä voi myös lisätä työvoimakustannuksia.

Onko 3D-tulostus halvempaa kuin 3D-mallien ostaminen?

Kun olet nyt nähnyt kaikki kustannukset ja luvut, saatat miettiä, kannattaako 3D-tulostimen hankkiminen.

Voisithan helposti lähettää mallisi verkkopainopalveluun ja antaa niiden tehdä kaiken työn puolestasi? Tarkastellaanpa tämän ajatuksen kustannustehokkuutta.

Kun katselin joitakin suosittujen 3D-tulostuspalvelujen tarjouksia CraftCloud-sivustolla, tarkistin hinnan yksinkertaisen maustehyllyn tulostamiselle Thingiversestä.

Sinun tarvitsee vain ladata tai luoda STL-tiedostosi ja vetää/ladata se tälle sivulle.

Seuraavaksi on vuorossa materiaalin valinta, ja hinnoittelu vaihtelee sen mukaan, minkä materiaalin valitset.

Voit valita, haluatko mallisi hiotuksi vai jätetyksi normaaliksi, vaikka se olikin hyvin merkittävä lisäys.

Nyt voit valita haluamasi värin. Valikoima on todella laaja, varsinkin jos valitset PLA:n. Joidenkin yksinoikeusvärien hinta nousee huomattavasti, joten sinun kannattaa luultavasti pitäytyä perusväreissä.

Tässä vaiheessa sinulla on mallisi ja sen tekniset tiedot valmiina, joten nyt siirrytään toimitus- ja hintatarjouksiin. Hienoa on se, että monet yritykset voivat ottaa tilauksesi vastaan, jotkut halvemmalla kuin toiset.

Hinta oli 27 dollaria, mukaan lukien toimituskulut, kun tulostin halvimmalla filamentilla (PLA), ja toimitusaika oli 10-13 päivää.

Tämä maksaa jopa enemmän kuin kokonainen 1 kg:n PLA-kela, ja lisäksi toimitusaika oli reilusti yli viikko.

Kun malli oli syötetty Curaan ja malli oli skaalattava Ender 3 -rakennuslevyn mittoihin sopivaksi, tulostusaika oli 10 tuntia ja materiaalin käyttö 62 grammaa filamenttia.

Jouduin skaalaamaan mallin 84 %:iin, jotta se mahtuisi 3D-tulostimeeni, joten sen muuntaminen takaisin noin 20 %:iin vaatisi 12 tuntia ja 75 grammaa filamenttia.

Verrattuna 27 dollarin 3D-tulostuspalvelun hintaan 75 grammaa filamenttia 20 dollarin 1 kg:n PLA-rullalla on vain 1,50 dollaria ja paljon nopeampi toimitusaika.

3D-tulostuspalvelut soveltuvat erinomaisesti suurille, erikoistuneille malleille, joita ei ehkä voida käsitellä talon sisällä.

Ylivoimaisen mittakaavaedun ansiosta nämä palvelut voivat tarjota useita erikoistuneita tulostuslaitteita ja asiantuntemusta, joita keskivertokuluttaja ei välttämättä saa käyttöönsä.

Tietääkseni pienyritykset käyttävät näitä palveluja yleensä kertaluonteisiin prototyyppeihin tai suuriin tilauksiin alennettuun hintaan.

Kuten edellä olemme osoittaneet, 3D-tulostuspalvelun käyttäminen yksinkertaisiin pienimuotoisiin malleihin, jotka voidaan hoitaa talon sisällä, voi olla erittäin kallista.

Puhumattakaan pitkistä toimitusajoista, jotka vievät nopean prototyyppien valmistuksen mainostamat edut perinteiseen valmistukseen verrattuna.

Jos tulostat usein paljon malleja, on parasta maksaa alkukustannukset ja investoida pöytätulostimeen. Vaikka se saattaa vaatia paljon opettelutunteja ja useita epäonnistuneita 3D-malleja, loppujen lopuksi mallien tulostaminen on sen arvoista.

Kun olet hienosäätänyt tulostusprosessisi, tuleva tuotto on paljon suurempi kuin 3D-tulostuspalveluiden jatkuva palkkaaminen.

Onko 3D-tulostus kustannustehokasta tavaroiden valmistuksessa?

Kyllä, 3D-tulostus on kustannustehokasta esineiden valmistuksessa. 3D-tulostimella voidaan helposti valmistaa tavallisia malleja tai esineitä ja räätälöidä niitä helposti. Tämä auttaa alentamaan näiden esineiden kustannuksia ja virtaviivaistamaan toimitusketjua. Ne ovat erityisen kustannustehokkaita, jos yhdistät CAD-taidot omien mallien luomiseen.

On kuitenkin todettava, että 3D-tulostus ei ole hyvin skaalautuvaa. Teknologian nykyisten rajoitusten vuoksi 3D-tulostus on kustannustehokkaampaa kuin perinteiset menetelmät vain silloin, kun valmistetaan pieniä esineitä pienissä erissä.

Kun mallien koko ja määrä alkavat kasvaa, 3D-tulostus menettää kustannustehokkuuttaan.

Erittäin mielenkiintoinen seikka 3D-tulostuksesta ja sen vaikutuksesta teollisuuteen on se, miten se valtasi kuulokojeiden markkinat.

3D-tulostus sopii erinomaisesti erikoistuneisiin, ainutlaatuisiin esineisiin, jotka voidaan yksilöidä kullekin yksilölle. 3D-tulostuksen käyttöönoton jälkeen kuulokojeiden alalla yli 90 prosenttia valmistetuista kuulokojeista on nykyään 3D-tulostimilla valmistettuja.

Toinen ala, joka on edistynyt valtavasti, on proteesiteollisuus, erityisesti lasten ja eläinten proteesit.

Oikealla alalla 3D-tulostus voi olla erittäin kustannustehokasta ja nopeaa monien esineiden valmistuksessa. Suurin haittapuoli on itse asiassa mallien luominen, mutta se on tulossa paljon helpommaksi 3D-skannauksen ja -ohjelmistojen teknisen kehityksen myötä.