Imprimarea 3D este scumpă sau accesibilă? Un ghid de buget

Roy Hill 05-07-2023
Roy Hill

Imprimarea 3D a câștigat multă popularitate în ultima vreme, dar oamenii se întreabă cât de scumpă sau accesibilă este imprimarea 3D.

Imprimarea 3D nu este scumpă și este foarte accesibilă, deoarece puteți obține o imprimantă 3D decentă pentru aproximativ 150-200 de dolari, cum ar fi Ender 3. Materialele de care aveți nevoie pentru a imprima 3D sunt, de asemenea, relativ ieftine, fiind de numai aproximativ 20 de dolari pentru 1 kg de filament de plastic. Imprimarea 3D a obiectelor poate fi de câteva ori mai ieftină decât cumpărarea lor.

Sunt implicate și alte consumabile, cum ar fi duzele, curelele și tubulatura PTFE, dar acestea sunt destul de ieftine.

Voi intra în mai multe detalii pentru a vă ajuta să răspundeți corect la această întrebare, așa că continuați să citiți pentru a afla câteva informații cheie.

    Este imprimarea 3D cu adevărat costisitoare?

    Imprimarea 3D nu mai este un hobby scump sau de nișă. Datorită noilor progrese în tehnologia de fabricație aditivă, costul imprimării 3D a scăzut brusc în ultimul deceniu.

    Creality Ender 3 este cea mai populară imprimantă 3D de pe piață, pe care o puteți achiziționa de pe Amazon. Are caracteristicile de bază pe care le-ați dori la o imprimantă 3D pentru a crea niște modele uimitoare. Aceasta a fost de fapt prima mea imprimantă 3D și continuă să funcționeze bine și astăzi, după câțiva ani.

    Odată ce aveți imprimanta 3D, principalii factori care influențează prețul imprimantei 3D sunt frecvența cu care o utilizați și dimensiunile modelelor pe care le creați. Dacă imprimați mereu modele mari, cheltuielile cu filamentul vor fi mai mari decât dacă creați modele mai mici și mai rar.

    Deși pentru imprimări 3D mai mari, o imprimantă 3D de mari dimensiuni este ideală, puteți separa modelele, le puteți aranja pe placa de construcție și le puteți lipi împreună după aceea.

    Aceasta este o practică destul de obișnuită în rândul pasionaților de imprimante 3D, în special pentru modele de personaje și figurine.

    Tehnologiile de imprimare ieftine, cum ar fi imprimantele FDM (Fused Deposition Modeling) și SLA (Stereolitografie) din rășină, se află la capătul de buget al spectrului. Aceste imprimante sunt populare printre începători datorită ieftinătății și simplității lor relative.

    Puteți produce modele de o calitate extraordinară la un preț de buget.

    Organizații precum NASA s-au apucat chiar să folosească aceste imprimante pentru astronauți, pentru a crea modele funcționale în navele spațiale. Există însă un plafon al calității care poate fi oferită.

    Pentru a obține o calitate mai bună, puteți fie să vă modernizați imprimanta, fie să vă asigurați că vă calibrați aparatul astfel încât să funcționeze fără probleme.

    Pentru aplicații industriale și mai funcționale, se doresc materiale mai bune și o precizie ridicată. La acest nivel, se folosesc imprimante de nivel înalt, cum ar fi imprimantele SLS. Aceste imprimante imprimă cu materiale de calitate superioară, producând printuri cu o acuratețe și o precizie deosebită.

    Gama lor de prețuri este, de obicei, inaccesibilă pentru consumatorul mediu.

    Imprimarea FDM își are cu siguranță utilizările sale în aplicațiile industriale corecte, mergând chiar până la așternerea de beton pentru a construi case de la zero.

    În cele din urmă, la costul modelelor 3D se adaugă consumabilele, care reprezintă costuri recurente, cum ar fi materialele de tipărire, micile îmbunătățiri, înlocuirile, energia electrică și costurile de finisare, cum ar fi spray-urile de acoperire sau șmirghelurile.

    La fel ca și imprimantele, consumabilele pentru tehnologiile de imprimare de nivel înalt costă mai mult decât cele pentru echivalentele lor bugetare.

    Pentru amatorii care imprimă modele acasă, o imprimantă 3D de birou ieftină va fi probabil suficientă pentru a vă satisface toate nevoile.

    Aceste modele au costuri foarte mici, materialele de imprimare sunt ieftine, necesită doar consumabile minime, cum ar fi energia electrică, și sunt ușor de utilizat.

    Cel mai bun lucru pe care îl puteți face pentru a menține prețurile la un nivel scăzut este, în mod ironic, să achiziționați o imprimantă 3D de înaltă calitate, care poate costa puțin mai mult în comparație cu aceste opțiuni de buget.

    Acestea fiind spuse, există o imprimantă 3D de bază care este foarte apreciată și cea mai populară imprimantă 3D, Ender 3 V2.

    Puteți achiziționa una dintre acestea de pe Amazon sau BangGood pentru mai puțin de 300 de dolari și cu siguranță vă va oferi imprimări de calitate excelentă și o utilizare ușoară timp de mai mulți ani de acum încolo.

    Cât costă imprimarea 3D?

    În secțiunea de mai sus am menționat unii dintre factorii care afectează costul imprimării 3D. Acum, dorim să vedem cum se adună aceste prețuri și cum contribuie la costul modelului 3D final.

    Iată o defalcare a modului în care toți acești factori contribuie la costul procesului de imprimare 3D:

    Cât costă o imprimantă 3D?

    Acesta este costul principal al imprimantei 3D. Reprezintă costul inițial sau investiția în achiziționarea imprimantei 3D.

    După cum am menționat mai devreme în acest articol, calitatea modelului 3D obținută depinde de tipul de tehnologie de imprimare utilizată. Modelele de calitate superioară necesită adesea costuri inițiale suplimentare.

    Să trecem în revistă costurile unora dintre cele mai populare tehnologii de imprimare la diferite niveluri de preț.

    Imprimante 3D FDM

    Imprimante FDM sunt unele dintre cele mai populare de pe piață datorită costului lor scăzut. Ofertele bugetare, cum ar fi Ender 3 V2, încep de la 270 de dolari. Acest preț relativ scăzut îl face popular printre amatori, studenți și chiar profesioniști la imprimarea 3D.

    Imprimantele FDM de buget produc o calitate bună a imprimării pentru prețul lor, dar pentru imprimări mai profesionale, veți căuta să faceți upgrade la o imprimantă desktop mai scumpă. Prusa MK3S este una dintre acestea.

    Cu un preț de 1.000 de dolari, se află la limita dintre cost și performanță, oferind un volum de imprimare mai mare și o calitate de imprimare profesională excelentă la un preț decent.

    Sunt disponibile imprimante FDM industriale de volum mare, cum ar fi BigRep ONE V3 de la Studio G2, dar prețul de 63.000 de dolari le va scoate cu siguranță din raza de acțiune a majorității consumatorilor.

    Are un volum de construcție de 1005 x 1005 x 1005 mm, cântărind aproximativ 460 kg. Desigur, nu este o imprimantă 3D obișnuită, în comparație cu volumul standard de construcție de 220 x 220 x 250 mm.

    SLA & Imprimante 3D DLP

    Imprimante pe bază de rășină, cum ar fi SLA și DLP sunt utilizate de persoanele care doresc o calitate și o viteză de imprimare ceva mai bune decât cele oferite de imprimantele FDM.

    Imprimante SLA ieftine, cum ar fi Anycubic Photon Zero sau Phrozen Sonic Mini 4K, sunt disponibile la prețuri cuprinse între 150 și 200 de dolari. Aceste imprimante sunt mașini simple destinate începătorilor.

    Pentru profesioniști, unitățile de pe bancă, cum ar fi Peopoly Phenom, sunt disponibile la prețul uriaș de 2.000 de dolari.

    O altă imprimantă SLA 3D respectabilă este Anycubic Photon Mono X, cu un volum de construcție de 192 x 112 x 245 mm, la un preț cu mult sub 1.000 de dolari.

    Imprimantele de acest tip sunt utilizate pentru crearea de printuri fine și detaliate de dimensiuni mari, pe care modelele de buget nu le pot gestiona.

    Imprimante 3D SLS

    Imprimante SLS sunt cele mai scumpe de pe această listă. Acestea costă mai mult decât o imprimantă 3D obișnuită, unitățile entry-level, cum ar fi Formlabs fuse, ajungând la 5.000 de dolari. Aceste unități scumpe s-ar putea să nu fie capabile să țină pasul cu rigorile imprimării industriale.

    Modelele la scară mare, cum ar fi Sintratec S2, sunt ideale pentru acest lucru, având un preț de aproximativ 30.000 de dolari.

    Cât costă materialele de imprimare 3D?

    Acesta este un cost recurent major în imprimarea 3D. Calitatea materialului de imprimare determină în mare măsură cât de bine va ieși modelul 3D. Să trecem în revistă câteva dintre materialele de imprimare populare și costurile acestora.

    Costul materialelor de imprimare FDM

    Imprimantele FDM utilizează filamente termoplastice Tipul de filamente utilizate pentru imprimare depinde de rezistența, flexibilitatea și condițiile cerute de model. Aceste filamente sunt prezentate în bobine, prețul fiind determinat de calitatea filamentului.

    Filamentele PLA, ABS și PETG sunt unele dintre cele mai populare opțiuni. Acestea sunt folosite de majoritatea pasionaților de FDM datorită prețului lor ieftin (în jur de 20-25 de dolari pe bobină). Acestea sunt disponibile în mai multe opțiuni de culori diferite.

    Aceste filamente sunt relativ ușor de imprimat, PLA fiind cel mai ușor, dar pot avea dezavantajul de a fi prea fragile sau slabe pentru anumite aplicații.

    Există soluții pentru întărirea pieselor prin setări precum densitatea de umplere, numărul de pereți perimetrali sau chiar creșterea temperaturii de imprimare. Dacă acest lucru nu oferă suficientă rezistență, putem trece la materiale mai puternice.

    Sunt disponibile, de asemenea, filamente cu destinație specială, cum ar fi filamente din lemn, care strălucesc în întuneric, Amphora, filamente flexibile (TPU, TCU) etc. Acestea sunt filamente exotice utilizate pentru proiecte speciale care necesită aceste tipuri de materiale speciale, astfel încât prețurile lor sunt peste media de preț.

    În cele din urmă, avem filamente de înaltă calitate, cum ar fi filamentele cu infuzie de metal, fibre și filamente PEEK. Acestea sunt filamente scumpe, utilizate în situații în care calitatea și rezistența materialului sunt de mare importanță. Sunt disponibile în intervalul 30 - 400 $/kg.

    Costul materialelor de imprimare SLA

    Imprimantele SLA utilizează rășina fotopolimerică ca material de imprimare. Rășina este un polimer lichid care reacționează la lumina UV și se întărește ca urmare.

    Există mai multe tipuri de rășini, de la rășinile standard de bază până la rășinile de înaltă performanță sau chiar rășinile stomatologice folosite de profesioniști.

    Rășinile standard, cum ar fi Anycubic Eco Resin și Elegoo Water Washable Resin, sunt unele dintre cele mai populare pe piață. Aceste rășini permit polimerizarea rapidă a materialului, ceea ce accelerează imprimarea.

    De asemenea, vin într-o varietate de culori pentru cumpărător și costă între 30 și 50 de dolari pe litru.

    Sunt disponibile și rășini pentru aplicații speciale, cum ar fi imprimarea 3D dentară și ceramică. Aceste rășini sunt folosite pentru a imprima orice, de la coroane dentare la piese 3D cu infuzie de metal. Aceste tipuri de rășini pot costa între 100 și 400 de dolari pe litru.

    Costul materialelor de imprimare SLS

    Imprimante SLS utilizează un mediu sub formă de pulbere ca material. Pulberea standard pentru o imprimantă SLS, care este nailon PA 12, costă între 100 și 200 de dolari pe kg.

    În cazul imprimantelor SLS pentru metale, costul pulberii poate ajunge până la 700 de dolari pe kg, în funcție de tipul de metal.

    Cât costă consumabilele de imprimare 3D?

    Acești factori, cum ar fi energia electrică, costurile de întreținere etc., contribuie, de asemenea, la prețul modelului 3D final. Aceste costuri depind de dimensiunea, frecvența de imprimare și durata medie de funcționare a imprimantei 3D.

    Să aruncăm o privire la unele dintre consumabilele pentru aceste imprimante.

    Vezi si: Ghidul final de coduri G Marlin G-Code - Cum să le folosiți pentru imprimarea 3D

    Costul pieselor consumabile FDM

    Imprimantele FDM conțin o mulțime de piese în mișcare, astfel încât o mulțime de piese trebuie schimbate și întreținute în mod regulat pentru buna funcționare a mașinilor. Una dintre aceste piese este patul de imprimare.

    Pentru a se asigura că modelul se lipește bine de patul de imprimare în timpul imprimării, patul este acoperit cu un adeziv. Acest adeziv poate fi bandă adezivă de imprimantă sau un tip special de bandă adezivă cunoscut sub numele de bandă Kapton.

    Costul mediu al benzii de imprimantă este de 10 $. Mulți oameni folosesc bețișoare de lipici pentru o bună aderență a patului.

    În schimb, puteți alege o suprafață magnetică flexibilă, care are o aderență excelentă fără a necesita substanțe suplimentare. Când am primit-o prima dată pe a mea, am fost surprins de cât de eficientă a fost în comparație cu patul de stoc.

    O altă piesă care necesită o întreținere periodică este duza. Din cauza căldurii extreme la care este supusă, duza trebuie schimbată la fiecare 3-6 luni pentru a evita o calitate proastă a imprimării și imprimări greșite.

    Un bun înlocuitor este setul de duze din alamă de 24 de piese LUTER, care costă 10 $. În funcție de materialele pe care le imprimați, unele dintre ele fiind abrazive, duza poate dura câteva imprimări sau multe luni de imprimări.

    Puteți opta pentru a obține o duză din oțel călit, care are o durabilitate uimitoare pentru orice tip de filament.

    O altă piesă este cureaua de distribuție. Aceasta este o piesă importantă care acționează capul de imprimare, astfel încât este necesar să o actualizați și să o schimbați pentru a evita pierderea preciziei. Prețul mediu al unei curele noi este de 10 dolari, deși nu necesită o schimbare frecventă.

    Costul pieselor consumabile SLA

    Pentru imprimantele SLA , întreținerea implică adesea curățarea surselor de lumină cu o soluție de alcool pentru a evita acumulările de murdărie care pot reduce calitatea luminii. Dar, cu toate acestea, unele dintre piese trebuie verificate sau schimbate periodic.

    Folia FEP este una dintre ele. Folia FEP este o folie neaderentă care oferă o cale pentru ca lumina UV să polimerizeze rășina lichidă fără ca aceasta să se lipească de rezervor. Folia FEP trebuie înlocuită atunci când este îndoită sau deformată. Prețul unui pachet de folii FEP este de 20 de dolari.

    Ecranul LCD al imprimantei trebuie, de asemenea, înlocuit, deoarece nivelul intens de căldură și razele UV cu care se confruntă îl deteriorează după o anumită perioadă de timp. Perioada recomandată pentru schimbarea ecranului este la fiecare 200 de ore de lucru.

    Prețul ecranului LCD variază de la 30 de dolari la 200 de dolari pentru imprimantele 3D mai scumpe, cum ar fi Photon Mono X, despre care am făcut o analiză detaliată.

    Odată cu noile lansări și evoluții ale imprimantelor 3D, există noul LCD monocrom care poate dura de fapt aproximativ 2.000 de ore fără a fi nevoie de înlocuire. De aceea, în unele cazuri, este o idee bună să mergeți peste imprimantele 3D de buget.

    Costul pieselor consumabile SLS

    Imprimantele SLS sunt mașini foarte complexe și costisitoare, cu componente de mare putere, cum ar fi laserele. Întreținerea acestor mașini este cel mai bine asigurată de profesioniști calificați, ceea ce poate fi foarte costisitor.

    Mai presus de toate, pentru a menține toate imprimantele în formă optimă, trebuie să se efectueze în mod regulat lucrări de întreținere preventivă periodică, cum ar fi curățarea, lubrifierea și recalibrarea. Toate acestea pot crește costurile cu forța de muncă în ceea ce privește timpul utilizat.

    Chiar și depanarea poate consuma mult timp dacă ceva nu merge bine sau dacă actualizați ceva fără să urmați îndeaproape un tutorial, lucru pe care l-am experimentat și eu.

    Cât costă finisarea unei imprimări 3D?

    După ce modelul este imprimat, uneori mai trebuie să i se aplice unele tratamente înainte de a fi gata de utilizare. Aceste metode de finisare variază în funcție de tehnologiile de imprimare. Să aruncăm o privire asupra unora dintre ele:

    După tipărirea cu o imprimantă FDM, suporturile de imprimare sunt îndepărtate, iar suprafața modelului este prelucrată pentru a-i conferi un finisaj neted. Aceste activități se adaugă la costurile forței de muncă necesare.

    Imprimantele 3D pe bază de rășină necesită adesea ca modelele să fie spălate într-o soluție chimică și apoi polimerizate după imprimare. Prețul acestor activități variază în funcție de fiecare model, dar sunt relativ ieftine.

    Unii oameni optează pentru o soluție all-in-one, cum ar fi Anycubic Wash & Camp; Cure, care vă poate crește costurile, dar opțiunile bugetare sunt întotdeauna disponibile.

    În prezent, folosesc doar un recipient de plastic cu alcool izopropilic și o lampă UV separată cu o placă turnantă solară, care funcționează foarte bine.

    Tratarea pieselor imprimate prin SLS poate fi la fel de simplă ca ștergerea excesului de pulbere de pe piesele imprimate. Pentru unele piese metalice, se supun, de asemenea, sablării și tratamentelor termice în cuptor. Acest lucru poate adăuga, de asemenea, la costurile forței de muncă.

    Este imprimarea 3D mai ieftină decât cumpărarea de modele 3D?

    Având în vedere toate costurile și cifrele de până acum, s-ar putea să vă întrebați dacă merită să vă luați o imprimantă 3D.

    Adică, ați putea să vă trimiteți cu ușurință modelele la un serviciu de tipărire online și să le lăsați să facă toată treaba în locul dumneavoastră, nu-i așa? Să analizăm rentabilitatea acestei idei.

    Uitându-mă la unele dintre ofertele serviciilor populare de imprimare 3D de pe site-ul CraftCloud, am verificat prețul pentru imprimarea unui simplu suport de condimente de pe Thingiverse.

    Pur și simplu descărcați sau creați fișierul STL și trageți/încărcați fișierul pe această pagină.

    Urmează alegerea materialului, cu prețuri variate în funcție de cel ales.

    Puteți alege dacă doriți ca modelul dvs. să fie șlefuit sau lăsat ca de obicei, deși a fost o creștere foarte semnificativă listată.

    Acum trebuie să alegeți culoarea dorită. Au într-adevăr o selecție mare, mai ales dacă alegeți PLA. Unele culori exclusive au creșteri mari de preț, așa că probabil doriți să vă limitați la culorile de bază.

    În acest stadiu, aveți modelul și specificațiile acestuia, așa că acum trecem la livrarea și ofertele de preț. Partea bună este că există multe companii care vă pot prelua comanda, unele mai ieftine decât altele.

    Prețul a ajuns la 27 de dolari, inclusiv transportul, pentru imprimarea cu cel mai ieftin filament (PLA) și un timp de livrare de 10-13 zile.

    Acest lucru costă chiar mai mult decât o bobină întreagă de 1 kg de PLA, plus că timpul de transport a fost mai mare de o săptămână.

    După introducerea modelului în Cura și după ce a trebuit să adaptez modelul la dimensiunile plăcii de construcție Ender 3, a rezultat un timp de imprimare de 10 ore și o utilizare a materialului de 62 de grame de filament.

    Am fost nevoit să măresc modelul la 84% pentru a-l adapta la imprimanta mea 3D, așa că, pentru a-l converti înapoi, adăugând aproximativ 20%, ar însemna 12 ore și 75 de grame de filament.

    În comparație cu prețul serviciului de imprimare 3D de 27 de dolari, 75 de grame de filament cu o rolă de PLA de 1 kg de 20 de dolari se traduce în doar 1,50 de dolari și un timp de execuție mult mai scurt.

    Serviciile de imprimare 3D sunt excelente pentru modelele mari, specializate, care nu pot fi realizate în cadrul companiei.

    Datorită economiei de scară superioare, aceste servicii pot furniza echipamente de imprimare specializate și expertiză multiplă care nu sunt accesibile consumatorului mediu.

    Din câte știu eu, întreprinderile mici tind să folosească aceste servicii pentru prototipuri unice sau pentru comenzi pe scară largă la preț redus.

    După cum am arătat mai sus, utilizarea unui serviciu de imprimare 3D pentru proiecte simple la scară mică, care pot fi realizate la nivel intern, poate fi extrem de costisitoare.

    Ca să nu mai vorbim de termenele lungi de livrare, care anulează avantajele prezentate de prototiparea rapidă față de producția tradițională.

    Dacă tipăriți frecvent multe modele, este mai bine să plătiți costurile inițiale și să investiți într-o imprimantă desktop. Deși ar putea fi nevoie de multe ore de învățare și de câteva modele 3D eșuate, la sfârșitul zilei, tipărirea modelelor dvs. merită.

    Vezi si: 7 cele mai bune filamente PLA din lemn pentru imprimare 3D

    Profiturile viitoare, atunci când v-ați pus la punct procesul de imprimare, sunt mult mai mari decât dacă ați contracta constant servicii de imprimare 3D.

    Este rentabilă imprimarea 3D pentru fabricarea de obiecte?

    Da, imprimarea 3D este rentabilă pentru fabricarea obiectelor. Cu o imprimantă 3D, modelele sau obiectele comune pot fi fabricate cu ușurință și personalizate cu ușurință. Acest lucru ajută la reducerea costului acestor obiecte și, de asemenea, ajută la eficientizarea lanțului de aprovizionare. Acestea sunt deosebit de rentabile dacă combinați abilitățile CAD pentru a vă crea propriile modele.

    Dar trebuie spus că imprimarea 3D nu se adaptează bine la scară. Din cauza limitărilor actuale ale tehnologiei, imprimarea 3D este rentabilă față de metodele tradiționale doar atunci când se produc obiecte mici în loturi mici.

    Pe măsură ce dimensiunea și cantitatea de modele încep să crească, imprimarea 3D își pierde rentabilitatea.

    Un fapt foarte interesant despre imprimarea 3D și efectul său în industrii este modul în care a preluat piața aparatelor auditive.

    Imprimarea 3D este perfectă pentru obiectele specializate, unice, care pot fi personalizate pentru fiecare individ în parte. După ce imprimarea 3D a fost adoptată în industria aparatelor auditive, peste 90% dintre aparatele auditive fabricate în prezent provin de la imprimantele 3D.

    O altă industrie care a făcut progrese uriașe este cea a protezelor, în special pentru copii și animale.

    În industria potrivită, imprimarea 3D poate fi foarte rentabilă și rapidă în fabricarea multor obiecte. Principalul dezavantaj este crearea efectivă a modelelor, dar acest lucru devine mult mai ușor datorită progreselor tehnologice în domeniul scanării 3D și al software-ului.

    Roy Hill

    Roy Hill este un pasionat de imprimare 3D și un guru al tehnologiei, cu o mulțime de cunoștințe despre toate lucrurile legate de imprimarea 3D. Cu peste 10 ani de experiență în domeniu, Roy a stăpânit arta proiectării și imprimării 3D și a devenit expert în cele mai recente tendințe și tehnologii de imprimare 3D.Roy deține o diplomă în inginerie mecanică de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) și a lucrat pentru mai multe companii de renume în domeniul imprimării 3D, inclusiv MakerBot și Formlabs. De asemenea, a colaborat cu diverse companii și persoane pentru a crea produse personalizate imprimate 3D care le-au revoluționat industriile.Pe lângă pasiunea pentru imprimarea 3D, Roy este un călător pasionat și un pasionat de aer liber. Îi place să petreacă timp în natură, drumeții și camping cu familia sa. În timpul liber, el îndrumă și tineri ingineri și își împărtășește cunoștințele despre imprimarea 3D prin diverse platforme, inclusiv blogul său popular, 3D Printerly 3D Printing.