3D-печать приобрела большую популярность в последнее время, но люди задаются вопросом, насколько дорогостоящей или доступной является 3D-печать.

3D-печать - это не дорого и очень доступно, так как вы можете приобрести приличный 3D-принтер по цене около $150-$200, например, Ender 3. Материалы, необходимые для 3D-печати, также относительно дешевы, всего около $20 за 1 кг пластиковой нити. 3D-печать предметов может быть в несколько раз дешевле, чем их покупка.

Существуют и другие расходные материалы, такие как сопла, ремни и трубки из ПТФЭ, но они довольно дешевы.

Я расскажу подробнее, чтобы помочь правильно ответить на этот вопрос, поэтому продолжайте читать, чтобы узнать некоторые ключевые сведения.

Действительно ли 3D-печать дорого стоит?

3D-печать больше не является дорогим или нишевым хобби. Благодаря новым достижениям в технологии аддитивного производства, стоимость 3D-печати резко снизилась за последнее десятилетие.

Creality Ender 3 - самый популярный 3D-принтер, который вы можете приобрести на Amazon. Он обладает основными функциями, которые вы хотели бы иметь в 3D-принтере, чтобы создавать удивительные модели. Это был мой первый 3D-принтер, и он все еще работает и сегодня, спустя несколько лет.

Как только у вас появился 3D-принтер, основными факторами, влияющими на стоимость 3D-печати, являются частота его использования и размеры создаваемых моделей. Если вы постоянно печатаете большие модели, ваши расходы на нить будут больше, чем если вы создаете небольшие модели и реже.

Хотя для больших 3D-печатей идеально подходит большой 3D-принтер, вы можете разделить модели, расположить их на рабочей пластине, а затем склеить их вместе.

Это довольно распространенная практика среди любителей 3D-принтеров, особенно для моделей персонажей и фигурок.

Дешевые технологии печати, такие как принтеры FDM (Fused Deposition Modeling) и SLA (Stereolithography), занимают бюджетную часть спектра. Эти принтеры популярны среди начинающих благодаря своей относительной дешевизне и простоте.

Вы можете производить удивительно качественные модели по бюджетной цене.

Такие организации, как NASA, даже начали использовать эти принтеры для астронавтов, чтобы создавать функциональные модели космических кораблей. Однако существует предел качества, которое может быть обеспечено.

Чтобы добиться лучшего качества, вы можете либо модернизировать свой принтер, либо обязательно откалибровать машину, чтобы она работала без сбоев.

Для промышленных и более функциональных применений требуются более качественные материалы и высокая точность. На этом уровне используются принтеры высокого уровня, такие как SLS-принтеры. Эти принтеры печатают материалами более высокого качества, производя отпечатки с большой точностью и аккуратностью.

Их ценовой диапазон обычно недоступен для среднего потребителя.

FDM-печать определенно имеет свое применение в нужных промышленных областях, вплоть до укладки бетона для строительства домов с нуля.

Наконец, к стоимости 3D-моделей добавляются расходные материалы. Они представляют собой периодические расходы, такие как материалы для печати, мелкие обновления, замены, электроэнергия, а также расходы на отделку, такие как спреи для нанесения покрытий или наждачная бумага.

Как и принтеры, расходные материалы для технологий печати высокого уровня стоят дороже, чем для их бюджетных аналогов.

Для любителей печатать модели дома, бюджетного настольного 3D-принтера, вероятно, будет достаточно, чтобы удовлетворить все ваши потребности.

Эти модели имеют очень низкую стоимость, их материалы для печати дешевы, они требуют лишь минимального количества расходных материалов, таких как электричество, и просты в использовании.

Лучшее, что вы можете сделать, чтобы сохранить низкие цены, это, как ни странно, приобрести высококачественный 3D-принтер, который может стоить немного дороже, чем те самые бюджетные варианты.

Тем не менее, есть один основной 3D-принтер, который очень любят, и самый популярный 3D-принтер - Ender 3 V2.

Вы можете приобрести один из них на Amazon или BangGood по цене менее 300 долларов США, и он обеспечит отличное качество отпечатков и простоту эксплуатации в течение нескольких лет.

Сколько стоит 3D-печать?

Мы уже упоминали некоторые факторы, влияющие на стоимость 3D-печати в разделе выше. Теперь мы хотим посмотреть, как эти цены складываются и влияют на стоимость конечной 3D-модели.

Ниже приводится разбивка того, как все эти факторы влияют на стоимость процесса 3D-печати:

Сколько стоит 3D-принтер?

Это основная стоимость 3D-печати. Она представляет собой первоначальные затраты или инвестиции в приобретение 3D-принтера.

Как мы уже говорили ранее в этой статье, качество получаемой 3D-модели зависит от типа используемой технологии печати. Модели более высокого качества часто требуют дополнительных предварительных затрат.

Давайте рассмотрим стоимость некоторых популярных технологий печати в различных ценовых категориях.

3D-принтеры FDM

FDM-принтеры Бюджетные предложения, такие как Ender 3 V2, начинаются от $270. Эта относительно низкая цена делает их популярными среди любителей, студентов и даже профессионалов 3D-печати.

Бюджетные FDM-принтеры обеспечивают хорошее качество печати для своей цены, но для более профессиональных отпечатков вам придется перейти на более дорогой настольный принтер. Prusa MK3S - один из таких принтеров.

При цене в 1000 долларов он находится в диапазоне между стоимостью и производительностью, предлагая больший объем печати и отличное профессиональное качество печати по достойной цене.

FDM-принтеры большого объема промышленного класса, такие как BigRep ONE V3 от Studio G2, уже доступны, но их цена в 63 000 долларов, безусловно, не по карману большинству потребителей.

Объем сборки составляет 1005 x 1005 x 1005 мм, вес - около 460 кг. Это, конечно, не обычный 3D-принтер, по сравнению со стандартным объемом сборки 220 x 220 x 250 мм.

SLA & DLP 3D принтеры

Принтеры на основе смолы, такие как SLA и DLP используются людьми, которые хотят получить немного лучшее качество и скорость печати, чем предлагают FDM-принтеры.

Дешевые SLA-принтеры, такие как Anycubic Photon Zero или Phrozen Sonic Mini 4K, доступны в диапазоне $150-$200. Эти принтеры - простые машины, предназначенные для начинающих.

Для профессионалов предлагаются настольные аппараты, такие как Peopoly Phenom, цена которых составляет 2 000 долларов.

Другим достойным SLA 3D-принтером является Anycubic Photon Mono X с объемом сборки 192 x 112 x 245 мм и ценой менее 1000 долларов США.

Такие принтеры используются для создания тонких детализированных отпечатков большого размера, с которыми не справляются бюджетные модели.

3D-принтеры SLS

SLS-принтеры Самые дорогие в этом списке. Они стоят дороже, чем обычные 3D-принтеры начального уровня, такие как Formlabs fuse, стоят $5,000. Эти дорогие устройства могут даже не выдержать жестких условий промышленной печати.

Для этого идеально подходят крупномасштабные модели, такие как Sintratec S2, ценовой диапазон которых составляет около 30 000 долларов.

Сколько стоят материалы для 3D-печати?

Качество материала для печати во многом определяет, насколько качественной получится 3D-модель. Давайте рассмотрим некоторые популярные материалы для печати и их стоимость.

Стоимость материалов для печати FDM

В принтерах FDM используются термопластичные нити Тип нитей, используемых в печати, зависит от прочности, гибкости и условий, требуемых для модели. Эти нити поставляются в катушках, причем качество нити определяет цену.

Филаменты PLA, ABS и PETG - одни из самых популярных вариантов. Они используются большинством любителей FDM благодаря своей дешевизне (около 20-25 долларов за катушку). Они поставляются в нескольких вариантах цвета.

Эти нити относительно легко печатать, PLA - самая простая, но они могут иметь недостаток - быть слишком хрупкими или слабыми для некоторых применений.

Существуют способы усиления деталей с помощью таких параметров, как плотность заполнения, количество стенок по периметру или даже повышение температуры печати. Если это не обеспечивает достаточной прочности, мы можем перейти к более прочным материалам.

Также доступны нити специального назначения, такие как дерево, светящиеся в темноте, Amphora, гибкие нити (TPU, TCU) и т.д. Это экзотические нити, используемые для специальных проектов, требующих таких специальных материалов, поэтому их цены выше среднего ценового диапазона.

Наконец, есть высококачественные нити, такие как нити с вкраплениями металла, волокна и PEEK. Это дорогие нити, используемые в ситуациях, когда качество и прочность материала имеют большое значение. Они доступны в диапазоне $30 - $400 за кг.

Стоимость материалов для SLA-печати

В SLA-принтерах в качестве материала для печати используется фотополимерная смола. Смола - это жидкий полимер, который реагирует на ультрафиолетовое излучение и в результате затвердевает.

Существует множество типов смол - от стандартных смол начального уровня до высокопроизводительных или даже стоматологических смол, используемых профессионалами.

Стандартные смолы, такие как Anycubic Eco Resin и Elegoo Water Washable Resin, являются одними из самых популярных на рынке. Эти смолы позволяют быстро отверждать материал, что ускоряет печать.

Они также поставляются в различных цветах для покупателя. Их стоимость колеблется в пределах $30-$50 за литр.

Также доступны смолы для специальных применений, таких как стоматологическая 3D-печать и керамика. Эти смолы используются для печати чего угодно - от зубных коронок до 3D-деталей с металлическим наполнением. Стоимость таких смол может составлять от 100 до 400 долларов США за литр.

Стоимость материалов для печати SLS

SLS-принтеры Стандартный печатный порошок для SLS-принтера - нейлон PA 12 - стоит от 100 до 200 долларов за кг.

Для металлических SLS-принтеров стоимость порошка может достигать 700 долларов за кг в зависимости от типа металла.

Сколько стоят расходные материалы для 3D-печати?

Такие факторы, как электроэнергия, стоимость обслуживания и т.д. также вносят свой вклад в цену конечной 3D-модели. Эти затраты зависят от размера, частоты печати и среднего времени работы 3D-принтера.

Давайте рассмотрим некоторые расходные материалы для этих принтеров.

Стоимость расходных деталей FDM

FDM-принтеры содержат большое количество движущихся частей, поэтому для нормальной работы машин необходимо регулярно менять и обслуживать многие детали. Одной из таких деталей является печатная форма.

Печатная форма - это место, где собирается модель. Чтобы модель хорошо прилипала к печатной форме во время печати, форма покрывается клеем. В качестве клея может использоваться лента для принтера или специальный тип ленты, известный как каптоновая лента.

Средняя стоимость ленты для принтера составляет $10. Многие люди используют клей-карандаш для хорошего приклеивания кровати.

Вместо этого вы можете выбрать гибкую магнитную поверхность, которая обладает отличной адгезией и не требует никаких дополнительных веществ. Когда я впервые получил свою, я был удивлен, насколько она эффективна по сравнению со складской кроватью.

Еще одна деталь, требующая периодического обслуживания, - сопло. Из-за сильного нагрева сопла необходимо менять каждые 3-6 месяцев, чтобы избежать плохого качества печати и опечаток.

Хорошей заменой является набор латунных сопел LUTER 24-Piece, который стоит $10. В зависимости от материалов, на которых вы печатаете, некоторые из которых являются абразивными, ваши сопла могут прослужить несколько отпечатков или много месяцев.

Вы можете выбрать насадку из закаленной стали, которая обладает удивительной прочностью для любых типов нитей.

Еще одна деталь - ремень ГРМ. Это важная деталь, которая приводит в движение печатающую головку, поэтому ее необходимо обновлять и менять, чтобы избежать потери точности. Средняя цена нового ремня - $10, хотя он не требует замены часто.

Стоимость расходных деталей SLA

Для принтеров SLA , техническое обслуживание часто включает в себя очистку источников света спиртовым раствором, чтобы избежать скопления грязи, которая может снизить качество света. но все же некоторые детали необходимо периодически проверять или менять.

Пленка FEP - одна из них. Пленка FEP - это антипригарная пленка, которая обеспечивает возможность УФ-излучения для отверждения жидкой смолы без ее прилипания к резервуару. Пленку FEP необходимо заменить, если она согнута или деформирована. Цена за упаковку пленки FEP составляет 20 долларов.

ЖК-экран принтера также нуждается в замене, поскольку интенсивное тепловое и ультрафиолетовое излучение, которому он подвергается, повреждает его через некоторое время. Рекомендуемое время замены экрана - каждые 200 рабочих часов.

Цена ЖК-дисплея варьируется от $30 до $200 для более дорогих 3D-принтеров, таких как Photon Mono X, о котором я сделал подробный обзор.

С новыми выпусками и разработками 3D-принтеров появился новый монохромный ЖК-дисплей, который может прослужить около 2 000 часов без необходимости замены. Вот почему в некоторых случаях целесообразно перейти на более бюджетные 3D-принтеры.

Стоимость расходных материалов для SLS

SLS-принтеры - это очень сложные, дорогие машины с мощными деталями, такими как лазеры. Обслуживание этих машин лучше поручить квалифицированным специалистам, что может быть очень дорогостоящим.

Прежде всего, чтобы поддерживать все принтеры в идеальном состоянии, необходимо регулярно проводить периодическое профилактическое обслуживание, такое как чистка, смазка и повторная калибровка. Все это может увеличить трудозатраты с точки зрения затраченного времени.

Даже устранение неполадок может занять много времени, если что-то пойдет не так, или вы обновите что-то, не внимательно следуя руководству, с чем я сам сталкивался.

Сколько стоит финишная обработка 3D-печати?

После того, как модель напечатана, иногда необходимо провести некоторые процедуры, прежде чем она будет готова к использованию. Эти методы отделки различаются в зависимости от технологии печати. Давайте рассмотрим некоторые из них:

После печати на FDM-принтере печатные опоры удаляются, а поверхность модели обрабатывается для придания ей гладкости. Эти действия увеличивают необходимые трудозатраты.

3D-принтеры на основе смолы часто требуют промывки моделей в химическом растворе и последующей полимеризации после печати. Стоимость этих работ варьируется в зависимости от модели, но они относительно дешевы.

Некоторые люди выбирают решение "все в одном", например, Anycubic Wash & Cure, что может увеличить ваши расходы, но всегда есть бюджетные варианты.

В настоящее время я просто использую пластиковый контейнер с изопропиловым спиртом и отдельную УФ-лампу с солнечной вертушкой, она работает очень хорошо.

Обработка деталей, напечатанных методом SLS, может быть простой - достаточно стереть излишки порошка с напечатанных деталей. Для некоторых металлических деталей также требуется пескоструйная обработка и термическая обработка в печи. Это также может увеличить трудозатраты.

Дешевле ли 3D-печать, чем покупка 3D-моделей?

Увидев все эти затраты и цифры, вы, возможно, задумаетесь, стоит ли приобретать 3D-принтер.

То есть, вы легко можете отправить свои модели в онлайн-сервис печати, и они сделают всю работу за вас, верно? Давайте рассмотрим экономическую эффективность этой идеи.

Рассматривая некоторые предложения популярных сервисов 3D-печати на сайте CraftCloud, я проверил стоимость печати простой подставки для специй из Thingiverse.

Вы просто загружаете или создаете свой STL-файл и перетаскиваете/загружаете его на эту страницу.

Далее мы переходим к выбору материала, цены на который варьируются в зависимости от того, какой вы выберете.

Вы можете выбрать, хотите ли вы, чтобы ваша модель была отшлифована или оставлена как обычно, хотя это было очень значительное увеличение, указанное в списке.

Теперь вы можете выбрать желаемый цвет. У них действительно большой выбор, особенно если вы выбираете PLA. Некоторые эксклюзивные цвета имеют большое увеличение цены, поэтому вы, вероятно, захотите придерживаться основных цветов.

На этом этапе у вас есть модель и ее характеристики, теперь переходим к доставке и ценовым предложениям. Самое интересное, что у вас есть много компаний, которые могут принять ваш заказ, некоторые дешевле, чем другие.

Цена составила 27 долларов США, включая доставку для печати самым дешевым материалом (PLA), а время выполнения заказа - 10-13 дней.

Это стоит даже больше, чем целая катушка PLA весом 1 кг, плюс время доставки составило более недели.

После ввода модели в Cura и необходимости масштабирования модели для соответствия размерам сборочной пластины Ender 3, время печати составило 10 часов, а расход материала - 62 грамма нити.

Мне пришлось увеличить масштаб модели до 84%, чтобы она поместилась в мой 3D-принтер, поэтому, чтобы преобразовать ее обратно, добавив около 20%, потребуется 12 часов и 75 граммов нити.

По сравнению с ценой услуг 3D-печати в $27, 75 граммов нити при цене $20 за 1 кг рулона PLA - это всего $1,50 и гораздо более быстрое время выполнения заказа.

Услуги 3D-печати отлично подходят для больших, специализированных моделей, которые не могут быть выполнены в домашних условиях.

Благодаря превосходной экономии на масштабе, эти службы могут предоставить множество специализированного печатного оборудования и опыта, которые могут быть недоступны обычному потребителю.

Насколько мне известно, малые предприятия обычно используют эти услуги для изготовления разовых прототипов или для крупных заказов со скидкой.

Как мы показали выше, использование услуг 3D-печати для простых мелкосерийных проектов, которые могут быть выполнены собственными силами, может быть очень дорогим.

Не говоря уже о длительных сроках поставки, которые отнимают преимущества быстрого прототипирования перед традиционным производством.

Если вы часто печатаете большое количество моделей, лучше оплатить первоначальные расходы и инвестировать в настольный принтер. Хотя это может занять много учебных часов и несколько неудачных 3D-моделей, в конце концов, печать ваших моделей того стоит.

Будущая прибыль, когда вы отладите свой процесс печати, будет гораздо выше, чем постоянное привлечение услуг 3D-печати.

Является ли 3D-печать экономически эффективной для создания вещей?

Да, 3D-печать экономически эффективна для изготовления предметов. С помощью 3D-принтера можно легко изготовить и настроить обычные модели или предметы, что позволяет снизить стоимость этих предметов, а также упорядочить цепочку поставок. Они особенно экономически эффективны, если вы сочетаете навыки работы с CAD для создания собственных моделей.

Но надо сказать, что 3D-печать не очень хорошо масштабируется. Из-за нынешних ограничений технологии 3D-печать экономически эффективнее традиционных методов только при производстве небольших объектов малыми партиями.

По мере увеличения размеров и количества моделей 3D-печать теряет свою экономическую эффективность.

Очень интересным фактом о 3D-печати и ее влиянии на промышленность является то, как она захватила рынок слуховых аппаратов.

3D-печать идеально подходит для специализированных, уникальных объектов, которые могут быть персонализированы для каждого человека. После того как 3D-печать была внедрена в индустрию слуховых аппаратов, более 90% слуховых аппаратов, производимых сегодня, изготавливаются на 3D-принтерах.

Еще одна отрасль, добившаяся огромных успехов, - это протезирование, особенно для детей и животных.

При правильном подходе 3D-печать может быть очень рентабельной и быстрой в производстве многих объектов. Основной недостаток заключается в создании дизайна, но это становится намного проще с технологическими достижениями в области 3D-сканирования и программного обеспечения.