La stampa 3D ha guadagnato molta popolarità negli ultimi tempi, ma ci si chiede quanto sia costosa o conveniente la stampa 3D.

La stampa 3D non è costosa ed è molto conveniente, dato che è possibile acquistare una stampante 3D decente per circa 150-200 dollari, come la Ender 3. Anche i materiali necessari per la stampa 3D sono relativamente economici, dato che si aggirano intorno ai 20 dollari per un chilogrammo di filamenti di plastica. Stampare oggetti in 3D può essere diverse volte più economico che acquistarli.

Ci sono altri materiali di consumo, come ugelli, cinghie e tubi in PTFE, ma sono piuttosto economici.

Per rispondere in modo adeguato a questa domanda, vi fornirò ulteriori dettagli, quindi continuate a leggere per ottenere alcune informazioni chiave.

La stampa 3D è davvero costosa?

La stampa 3D non è più un hobby costoso o di nicchia: grazie ai nuovi progressi della tecnologia di produzione additiva, il costo della stampa 3D è diminuito drasticamente nell'ultimo decennio.

La Creality Ender 3 è la stampante 3D più popolare in circolazione, che potete acquistare su Amazon. Ha le caratteristiche di base che si desiderano in una stampante 3D per creare modelli sorprendenti. Questa è stata la mia prima stampante 3D e continua a funzionare ancora oggi dopo alcuni anni.

Una volta che si dispone di una stampante 3D, i principali fattori che influenzano il prezzo della stampa 3D sono la frequenza di utilizzo e le dimensioni dei modelli creati. Se si stampano sempre modelli di grandi dimensioni, le spese per il filamento saranno maggiori rispetto a chi crea modelli più piccoli e meno spesso.

Anche se per le stampe 3D più grandi è ideale una stampante 3D di grandi dimensioni, è possibile separare i modelli, disporli sulla piastra di costruzione e incollarli successivamente.

Si tratta di una pratica piuttosto comune tra gli hobbisti delle stampanti 3D, soprattutto per i modelli di personaggi e le figurine.

Le tecnologie di stampa più economiche, come le stampanti FDM (Fused Deposition Modeling) e le stampanti SLA (Stereolitografia) a resina, occupano la fascia più economica dello spettro. Queste stampanti sono popolari tra i principianti grazie alla loro relativa economicità e semplicità.

È possibile produrre modelli di qualità incredibilmente elevata a un prezzo contenuto.

Organizzazioni come la NASA hanno persino deciso di utilizzare queste stampanti per gli astronauti, per creare modelli funzionali di navicelle spaziali. Tuttavia, la qualità che può essere fornita ha un limite.

Per ottenere una qualità migliore, è possibile aggiornare la stampante o assicurarsi di calibrare la macchina in modo che funzioni correttamente.

Per le applicazioni industriali e più funzionali, sono richiesti materiali migliori e un'elevata precisione. A questo livello, si utilizzano stampanti di alto livello come le stampanti SLS, che stampano con materiali di qualità superiore e producono stampe con grande accuratezza e precisione.

La loro fascia di prezzo è solitamente fuori dalla portata del consumatore medio.

La stampa FDM ha sicuramente i suoi utilizzi nelle giuste applicazioni industriali, fino ad arrivare alla posa del cemento per costruire case dalle fondamenta.

Infine, ad aumentare il costo dei modelli 3D ci sono i materiali di consumo, che rappresentano costi ricorrenti come i materiali di stampa, i piccoli aggiornamenti, le sostituzioni, l'elettricità e i costi di finitura come gli spray di rivestimento o la carta vetrata.

Come per le stampanti, i materiali di consumo per le tecnologie di stampa di alto livello costano di più di quelli per gli equivalenti economici.

Per gli hobbisti che stampano modelli a casa, una stampante 3D desktop economica sarà probabilmente sufficiente a soddisfare tutte le vostre esigenze.

Questi modelli hanno costi molto bassi, i materiali di stampa sono economici, richiedono solo materiali di consumo minimi come l'elettricità e sono facili da usare.

La cosa migliore da fare per mantenere i prezzi bassi è, ironia della sorte, procurarsi una stampante 3D di alta qualità, che può costare un po' di più rispetto alle opzioni più economiche.

Detto questo, c'è una stampante 3D di base che è molto amata, e la stampante 3D più popolare, la Ender 3 V2.

È possibile acquistare uno di questi modelli su Amazon o BangGood per meno di 300 dollari, ed è sicuro di fornire stampe di grande qualità e un funzionamento semplice per molti anni a venire.

Quanto costa la stampa 3D?

Nella sezione precedente abbiamo menzionato alcuni dei fattori che influenzano il costo della stampa 3D. Ora vogliamo vedere come questi prezzi si sommano e contribuiscono al costo del modello 3D finale.

Ecco una panoramica di come tutti questi fattori contribuiscono al costo del processo di stampa 3D:

Quanto costa una stampante 3D?

È il costo principale della stampa 3D e rappresenta il costo iniziale o l'investimento per l'acquisto della stampante 3D.

Come abbiamo detto all'inizio di questo articolo, la qualità del modello 3D ottenuto dipende dal tipo di tecnologia di stampa utilizzata. Modelli di qualità superiore spesso richiedono costi iniziali aggiuntivi.

Esaminiamo i costi di alcune delle tecnologie di stampa più diffuse ai vari livelli di prezzo.

Stampanti 3D FDM

Stampanti FDM Le macchine da stampa 3D sono tra le più popolari sul mercato grazie al loro costo contenuto. Le offerte economiche come la Ender 3 V2 partono da 270 dollari, un prezzo relativamente basso che le rende popolari tra i dilettanti, gli studenti e persino i professionisti della stampa 3D.

Le stampanti FDM economiche producono una buona qualità di stampa per il loro prezzo, ma per stampe più professionali è necessario passare a una stampante desktop più costosa. La Prusa MK3S è una di queste.

Al prezzo di 1.000 dollari, si colloca a cavallo tra costo e prestazioni, offrendo un volume di stampa più elevato e una qualità di stampa eccellente e professionale a un prezzo decente.

Sono disponibili stampanti FDM di tipo industriale per grandi volumi, come la BigRep ONE V3 di Studio G2, ma il prezzo di 63.000 dollari è sicuramente fuori dalla portata della maggior parte dei consumatori.

Ha un volume di costruzione di 1005 x 1005 x 1005 mm, con un peso di circa 460 kg. Naturalmente non si tratta della solita stampante 3D, rispetto al volume di costruzione standard di 220 x 220 x 250 mm.

Stampanti 3D SLA e DLP

Stampanti a base di resina, come le SLA e le DLP sono utilizzate da chi desidera una qualità di stampa e una velocità leggermente superiori a quelle offerte dalle stampanti FDM.

Le stampanti SLA economiche, come la Anycubic Photon Zero o la Phrozen Sonic Mini 4K, sono disponibili in una fascia di prezzo compresa tra i 150 e i 200 dollari. Si tratta di macchine semplici, destinate ai principianti.

Per i professionisti, unità da banco come il Peopoly Phenom sono disponibili all'enorme prezzo di 2.000 dollari.

Un'altra stampante SLA 3D di tutto rispetto è la Anycubic Photon Mono X, con un volume di costruzione di 192 x 112 x 245 mm, a un prezzo ben inferiore a 1.000 dollari.

Le stampanti di questo tipo sono utilizzate per creare stampe di grandi dimensioni e con dettagli precisi che i modelli economici non sono in grado di gestire.

Stampanti 3D SLS

Stampanti SLS Sono le più costose di questo elenco. Costano più della stampante 3D media, con unità entry-level come la Formlabs fuse a 5.000 dollari. Queste unità costose potrebbero anche non essere in grado di tenere il passo con i rigori della stampa industriale.

Modelli di grandi dimensioni come il Sintratec S2 sono ideali per questo scopo, con un prezzo di circa 30.000 dollari.

Quanto costano i materiali per la stampa 3D?

Si tratta di uno dei principali costi ricorrenti della stampa 3D. La qualità del materiale di stampa determina in larga misura la qualità del modello 3D. Vediamo alcuni dei materiali di stampa più diffusi e i relativi costi.

Costo dei materiali di stampa FDM

Le stampanti FDM utilizzano filamenti termoplastici Il tipo di filamenti utilizzati nella stampa dipende dalla resistenza, dalla flessibilità e dalle condizioni richieste dal modello. Questi filamenti sono disponibili in bobine e la qualità del filamento determina il prezzo.

I filamenti PLA, ABS e PETG sono tra le opzioni più diffuse e vengono utilizzati dalla maggior parte degli hobbisti FDM grazie al loro prezzo contenuto (circa 20-25 dollari a bobina). Sono disponibili in diverse opzioni di colore.

Questi filamenti sono relativamente facili da stampare, il PLA è il più semplice, ma possono avere lo svantaggio di essere troppo fragili o deboli per alcune applicazioni.

Esistono soluzioni per rafforzare le parti attraverso impostazioni come la densità di riempimento, il numero di pareti perimetrali o persino l'aumento della temperatura di stampa. Se questo non fornisce una resistenza sufficiente, possiamo passare a materiali più resistenti.

Sono disponibili anche filamenti per usi speciali come il legno, i filamenti fosforescenti, gli Amphora, i filamenti flessibili (TPU, TCU), ecc. Si tratta di filamenti esotici utilizzati per progetti speciali che richiedono questi tipi di materiali speciali, quindi i loro prezzi sono superiori alla media.

Infine, ci sono i filamenti di alta qualità, come quelli infusi in metallo, in fibra e in PEEK. Si tratta di filamenti costosi, utilizzati in situazioni in cui la qualità e la resistenza del materiale sono molto importanti. Sono disponibili in una fascia compresa tra 30 e 400 dollari/kg.

Costo dei materiali per la stampa SLA

Le stampanti SLA utilizzano la resina fotopolimerica come materiale di stampa. La resina è un polimero liquido che reagisce alla luce UV e si indurisce di conseguenza.

Esistono molti tipi di resine, da quelle standard di base a quelle ad alte prestazioni o addirittura a quelle per l'odontoiatria utilizzate dai professionisti.

Le resine standard, come l'Anycubic Eco Resin e l'Elegoo Water Washable Resin, sono tra le più diffuse sul mercato. Queste resine consentono una rapida polimerizzazione del materiale che velocizza la stampa.

Sono disponibili in una varietà di colori per l'acquirente e costano tra i 30 e i 50 dollari al litro.

Sono disponibili anche resine per applicazioni speciali, come la stampa 3D dentale e la ceramica, che vengono utilizzate per stampare qualsiasi cosa, dalle corone dentali alle parti 3D con inclusione di metallo. Questi tipi di resine possono costare da 100 a 400 dollari al litro.

Costo dei materiali di stampa SLS

Stampanti SLS La polvere da stampa standard per una stampante SLS, il nylon PA 12, costa da 100 a 200 dollari al kg.

Per le stampanti SLS in metallo, il costo della polvere può raggiungere i 700 dollari al kg, a seconda del tipo di metallo.

Quanto costano i materiali di consumo per la stampa 3D?

Anche questi fattori, come l'elettricità, i costi di manutenzione e così via, contribuiscono al prezzo del modello 3D finale. Questi costi dipendono dalle dimensioni, dalla frequenza di stampa e dal tempo medio di funzionamento della stampante 3D.

Diamo un'occhiata ad alcuni dei materiali di consumo per queste stampanti.

Costo delle parti di consumo FDM

Le stampanti FDM contengono molte parti in movimento e quindi, per il corretto funzionamento delle macchine, è necessario sostituire e revisionare regolarmente molte parti. Una di queste parti è il letto di stampa.

Il letto di stampa è il luogo in cui viene assemblato il modello. Per garantire che il modello aderisca bene al letto di stampa durante la stampa, il letto viene ricoperto con un adesivo, che può essere un nastro adesivo per stampanti o un tipo speciale di nastro noto come nastro Kapton.

Il costo medio del nastro adesivo per stampanti è di 10 dollari. Molti usano la colla stick per ottenere una buona adesione al letto.

È invece possibile scegliere una superficie magnetica flessibile che offre un'ottima adesione senza richiedere sostanze aggiuntive. Quando ho ricevuto la mia, sono rimasto sorpreso da quanto fosse efficace rispetto al letto di riserva.

Un'altra parte che necessita di manutenzione periodica è l'ugello che, a causa dell'estremo calore a cui è sottoposto, deve essere sostituito ogni 3-6 mesi per evitare una cattiva qualità di stampa e errori di stampa.

Un buon sostituto è il LUTER 24-Piece Brass Nozzle Set che costa 10 dollari. A seconda dei materiali con cui si stampa, alcuni dei quali sono abrasivi, l'ugello può durare poche stampe o molti mesi.

Si può optare per un ugello in acciaio temprato, che ha una durata straordinaria per qualsiasi tipo di filamento.

Un'altra parte è la cinghia di distribuzione: si tratta di un componente importante che aziona la testina di stampa, per cui è necessario aggiornarla e cambiarla per evitare perdite di precisione. Il prezzo medio di una nuova cinghia è di 10 dollari, anche se non è necessario cambiarla spesso.

Costo delle parti di consumo SLA

Per le stampanti SLA , La manutenzione prevede spesso la pulizia delle sorgenti luminose con una soluzione alcolica per evitare accumuli di sporco che possono ridurre la qualità della luce. Tuttavia, alcune parti devono essere controllate o sostituite periodicamente.

Il film FEP è una pellicola antiaderente che consente alla luce UV di polimerizzare la resina liquida senza che questa si attacchi al serbatoio. Il film FEP deve essere sostituito quando si piega o si deforma. Il prezzo di una confezione di film FEP è di 20 dollari.

Anche lo schermo LCD della stampante deve essere sostituito perché l'intenso livello di calore e i raggi UV a cui è sottoposto lo danneggiano dopo qualche tempo. Il tempo consigliato per la sostituzione dello schermo è ogni 200 ore di lavoro.

Il prezzo dell'LCD varia da 30 a 200 dollari per le stampanti 3D più costose come la Photon Mono X, di cui ho fatto una recensione approfondita.

Con le nuove versioni e gli sviluppi delle stampanti 3D, c'è il nuovo LCD monocromatico che può durare circa 2.000 ore senza dover essere sostituito. Ecco perché in alcuni casi è una buona idea andare oltre le stampanti 3D economiche.

Costo delle parti di consumo SLS

Le stampanti SLS sono macchine molto complesse e costose, con parti ad alta potenza come i laser, la cui manutenzione è affidata a professionisti qualificati e può essere molto costosa.

Soprattutto, per mantenere tutte le stampanti in perfetta forma, è necessario eseguire regolarmente la manutenzione preventiva periodica, come la pulizia, la lubrificazione e la ricalibrazione. Tutte queste operazioni possono aumentare i costi di manodopera in termini di tempo impiegato.

Anche la risoluzione dei problemi può richiedere molto tempo se qualcosa va storto o se si aggiorna qualcosa senza seguire attentamente un tutorial, cosa che ho sperimentato personalmente.

Quanto costa la finitura di una stampa 3D?

Dopo che il modello è stato stampato, a volte è necessario eseguire alcuni trattamenti prima che sia pronto per essere utilizzato. Questi metodi di finitura variano a seconda delle tecnologie di stampa. Vediamone alcuni:

Dopo la stampa con una stampante FDM, i supporti di stampa vengono rimossi e la superficie del modello viene lavorata per ottenere una finitura liscia. Queste attività aumentano i costi di manodopera necessari.

Le stampanti 3D a base di resina spesso richiedono il lavaggio dei modelli in una soluzione chimica e la successiva polimerizzazione dopo la stampa. Il prezzo di queste attività varia a seconda del modello, ma sono relativamente economiche.

Alcuni optano per una soluzione all-in-one come Anycubic Wash & Cure, che può aumentare i costi, ma sono sempre disponibili opzioni economiche.

Attualmente utilizzo solo un contenitore di plastica con alcool isopropilico e una lampada UV separata con un giradischi solare, che funziona molto bene.

Il trattamento dei pezzi stampati con SLS può essere semplice come la rimozione della polvere in eccesso sui pezzi stampati. Per alcuni pezzi metallici, vengono anche sottoposti a sabbiatura e a trattamenti termici in forno. Anche questo può aumentare i costi di manodopera.

La stampa 3D è più economica dell'acquisto di modelli 3D?

Visti tutti i costi e le cifre, ci si potrebbe chiedere se valga la pena di acquistare una stampante 3D.

Insomma, potreste facilmente inviare i vostri modelli a un servizio di stampa online e far fare loro tutto il lavoro, giusto? Esaminiamo il rapporto costo-efficacia di questa idea.

Guardando alcune delle offerte dei più famosi servizi di stampa 3D sul sito CraftCloud, ho controllato il prezzo per la stampa di un semplice portaspezie da Thingiverse.

È sufficiente scaricare o creare il file STL e trascinarlo/caricarlo su questa pagina.

Poi si passa alla scelta del materiale, con prezzi variabili a seconda della scelta.

È possibile scegliere se si desidera che il modello venga levigato o lasciato normale, anche se l'aumento elencato è stato molto significativo.

A questo punto è possibile scegliere il colore desiderato. La scelta è davvero ampia, soprattutto se si sceglie il PLA. Alcuni colori esclusivi hanno un forte aumento di prezzo, quindi probabilmente è meglio attenersi ai colori di base.

A questo punto avete il vostro modello e le sue specifiche, quindi ora passiamo alla consegna e alle offerte di prezzo. La cosa bella è che ci sono molte aziende che possono accettare il vostro ordine, alcune più economiche di altre.

Il prezzo era di 27 dollari, spedizione inclusa, per la stampa con il filamento più economico (PLA) e un tempo di consegna di 10-13 giorni.

Questo costa ancora di più di un intero rocchetto di PLA da 1 kg, inoltre il tempo di spedizione è stato di oltre una settimana.

Dopo aver inserito il modello in Cura e aver dovuto scalare il modello per adattarlo alle dimensioni della piastra di costruzione di Ender 3, il tempo di stampa è stato di 10 ore e il materiale utilizzato di 62 grammi di filamento.

Ho dovuto scalare il modello all'84% per poterlo inserire nella mia stampante 3D, quindi per riconvertirlo, aggiungendo circa il 20%, ci vorrebbero 12 ore e 75 grammi di filamento.

Rispetto al prezzo del servizio di stampa 3D di 27 dollari, 75 grammi di filamento con un rotolo di PLA da 1 kg da 20 dollari si traducono in soli 1,50 dollari e in tempi di consegna molto più rapidi.

I servizi di stampa 3D sono ottimi per i modelli specializzati di grandi dimensioni che non possono essere gestiti internamente.

Grazie alla loro superiore economia di scala, questi servizi possono fornire molteplici attrezzature di stampa specializzate e competenze che potrebbero non essere accessibili al consumatore medio.

Per quanto ne so, le piccole imprese tendono a utilizzare questi servizi per prototipi unici o per ordini su larga scala a prezzi scontati.

Come abbiamo mostrato in precedenza, l'utilizzo di un servizio di stampa 3D per progetti semplici e su piccola scala che possono essere gestiti internamente può essere estremamente costoso.

Per non parlare dei lunghi tempi di consegna che annullano i vantaggi della prototipazione rapida rispetto alla produzione tradizionale.

Se si stampano spesso molti modelli, è meglio pagare i costi iniziali e investire in una stampante desktop. Anche se potrebbe richiedere molte ore di apprendimento e diversi modelli 3D falliti, alla fine dei conti la stampa dei modelli vale la pena.

I ritorni futuri, quando avrete messo a punto il vostro processo di stampa, saranno di gran lunga superiori rispetto al costante ricorso a servizi di stampa 3D.

La stampa 3D è conveniente per la produzione di oggetti?

Sì, la stampa 3D è conveniente per la produzione di oggetti. Con una stampante 3D, i modelli o gli oggetti più comuni possono essere fabbricati e personalizzati con facilità. Ciò contribuisce a ridurre il costo di questi oggetti e a snellire la catena di fornitura. Sono particolarmente convenienti se si combinano le competenze CAD per creare i propri modelli.

Ma va detto che la stampa 3D non è scalabile: a causa delle attuali limitazioni della tecnologia, la stampa 3D è economicamente vantaggiosa rispetto ai metodi tradizionali solo quando si producono piccoli oggetti in piccoli lotti.

Quando le dimensioni e la quantità dei modelli iniziano ad aumentare, la stampa 3D perde la sua economicità.

Un fatto molto interessante sulla stampa 3D e sul suo effetto nelle industrie è il modo in cui ha conquistato il mercato degli apparecchi acustici.

La stampa 3D è perfetta per oggetti specializzati e unici che possono essere personalizzati per ogni individuo. Dopo l'adozione della stampa 3D nel settore degli apparecchi acustici, oltre il 90% degli apparecchi acustici prodotti oggi proviene da stampanti 3D.

Un altro settore che ha fatto passi da gigante è quello delle protesi, soprattutto per bambini e animali.

Nel settore giusto, la stampa 3D può essere molto efficace dal punto di vista dei costi e rapida nella produzione di molti oggetti. Lo svantaggio principale è la creazione dei progetti, che però sta diventando molto più semplice grazie ai progressi tecnologici della scansione 3D e del software.