Останнім часом 3D-друк набув великої популярності, але люди задаються питанням, наскільки дорогим чи доступним є 3D-друк.

3D-друк не є дорогим і дуже доступним, оскільки ви можете придбати пристойний 3D-принтер за 150-200 доларів, наприклад, Ender 3. Матеріали, необхідні для 3D-друку, також відносно дешеві - лише близько 20 доларів за 1 кг пластикової нитки. 3D-друк предметів може бути в кілька разів дешевшим, ніж їхня купівля.

Є й інші витратні матеріали, такі як форсунки, ремені та трубки з ПТФЕ, але вони досить дешеві.

Я розгляну це питання більш детально, щоб допомогти відповісти на нього правильно, тож продовжуйте читати, щоб отримати деяку ключову інформацію.

Чи справді 3D-друк дорогий?

3D-друк більше не є дорогим чи нішевим хобі. Завдяки новим досягненням у технології адитивного виробництва, вартість 3D-друку різко знизилася за останнє десятиліття.

Creality Ender 3 - найпопулярніший 3D-принтер, який можна придбати на Amazon. Він має основні функції, які ви хотіли б мати в 3D-принтері для створення дивовижних моделей. Це був мій перший 3D-принтер, і він досі працює і через кілька років.

Після того, як ви придбали 3D-принтер, основними факторами, що впливають на ціну 3D-друку, є частота його використання та розміри моделей, які ви створюєте. Якщо ви завжди друкуєте великі моделі, ваші витрати на філамент будуть більшими, ніж якщо ви створюєте менші моделі рідше і рідше.

Хоча для великих 3D-друків ідеально підходить великий 3D-принтер, ви можете розділити моделі, розташувати їх на робочій пластині, а потім склеїти разом.

Це досить поширена практика серед любителів 3D-принтерів, особливо для моделей персонажів і фігурок.

Дешеві технології друку, такі як принтери FDM (моделювання плавленим осадженням) і смоляні SLA (стереолітографія), займають бюджетний кінець спектра. Ці принтери популярні серед початківців через їхню відносну дешевизну і простоту.

Ви можете виготовити кілька моделей напрочуд високої якості за бюджетною ціною.

Такі організації, як NASA, навіть почали використовувати ці принтери для астронавтів, щоб створювати функціональні моделі в космічних кораблях. Однак існує межа якості, яку можна забезпечити.

Щоб отримати кращу якість, ви можете або оновити принтер, або відкалібрувати його, щоб він працював безперебійно.

Для промислових і більш функціональних застосувань потрібні кращі матеріали і висока точність. На цьому рівні використовуються принтери високого рівня, такі як принтери SLS. Ці принтери друкують з високоякісних матеріалів, забезпечуючи високу точність і акуратність відбитків.

Їхній ціновий діапазон, як правило, недоступний для середньостатистичного споживача.

FDM-друк, безумовно, має своє застосування у відповідних промислових галузях, аж до укладання бетону для будівництва будинків з нуля.

Нарешті, до вартості 3D-моделей додаються витратні матеріали. Вони являють собою поточні витрати, такі як матеріали для друку, невеликі модернізації, заміни, електроенергія та фінішні витрати, такі як лакофарбові спреї або наждачний папір.

Як і принтери, витратні матеріали для висококласних технологій друку коштують дорожче, ніж для їхніх бюджетних аналогів.

Для аматорського друку моделей в домашніх умовах бюджетного настільного 3D-принтера, ймовірно, буде достатньо, щоб задовольнити всі ваші потреби.

Ці моделі мають дуже низьку вартість, дешеві матеріали для друку, потребують мінімальних витрат, наприклад, електроенергії, і прості у використанні.

Найкраще, що ви можете зробити, щоб утримати ціни на низькому рівні, - це, як не парадоксально, придбати високоякісний 3D-принтер, який може коштувати трохи дорожче порівняно з тими самими бюджетними варіантами.

При цьому є один основний 3D-принтер, який дуже люблять, і найпопулярніший 3D-принтер - Ender 3 V2.

Ви можете придбати такий принтер на Amazon або BangGood за ціною менше $300, і він забезпечить чудову якість друку та легкість в експлуатації протягом кількох років.

Скільки коштує 3D-друк?

У попередньому розділі ми вже згадували деякі фактори, що впливають на вартість 3D-друку. Тепер ми хочемо подивитися, як ці ціни складаються і впливають на вартість кінцевої 3D-моделі.

Ось розбивка того, як усі ці фактори впливають на вартість процесу 3D-друку:

Скільки коштує 3D-принтер?

Це основні витрати на 3D-друк. Вони являють собою початкові витрати або інвестиції в придбання 3D-принтера.

Як ми вже згадували раніше в цій статті, якість отриманої 3D-моделі залежить від типу використовуваної технології друку. Більш якісні моделі часто вимагають додаткових початкових витрат.

Давайте розглянемо вартість деяких популярних технологій друку в різних цінових категоріях.

FDM 3D-принтери

FDM-принтери є одними з найпопулярніших на ринку завдяки своїй низькій вартості. Бюджетні пропозиції, такі як Ender 3 V2, починаються від $270. Така відносно низька ціна робить його популярним серед аматорів, студентів і навіть професіоналів 3D-друку.

Бюджетні FDM-принтери забезпечують хорошу якість друку за свою ціну, але для більш професійного друку вам доведеться перейти на більш дорогий настільний принтер. Prusa MK3S - один з таких принтерів.

За ціною $1,000 він є оптимальним рішенням між вартістю та продуктивністю, пропонуючи більший обсяг друку та чудову професійну якість друку за помірну ціну.

Промислові FDM-принтери великого об'єму, такі як BigRep ONE V3 від Studio G2, доступні, але ціна в $63 000 робить їх недоступними для більшості споживачів.

Він має розміри 1005 x 1005 x 1005 мм і важить близько 460 кг. Звичайно, це не звичайний 3D-принтер, порівняно зі стандартними розмірами 220 x 220 x 250 мм.

SLA & DLP 3D-принтери

Принтери на основі смоли, такі як SLA та DLP використовуються людьми, яким потрібна трохи краща якість і швидкість друку, ніж ті, що пропонують FDM-принтери.

Дешеві SLA-принтери, такі як Anycubic Photon Zero або Phrozen Sonic Mini 4K, доступні в діапазоні $150-$200. Ці принтери є простими пристроями, орієнтованими на початківців.

Для професіоналів найкращі моделі, такі як Peopoly Phenom, доступні за колосальну ціну - $2,000.

Ще один респектабельний 3D-принтер SLA - Anycubic Photon Mono X з об'ємом друку 192 x 112 x 245 мм і ціною значно меншою за $1000.

Такі принтери використовуються для створення дрібних деталізованих відбитків великого розміру, з якими не можуть впоратися бюджетні моделі.

SLS 3D-принтери

Принтери SLS Вони коштують дорожче, ніж середньостатистичний 3D-принтер, а пристрої початкового рівня, такі як Formlabs fuse, коштують $5 000. Ці дорогі пристрої можуть навіть не встигати за суворими вимогами промислового друку.

Для цього ідеально підходять великомасштабні моделі, такі як Sintratec S2, ціна яких становить близько 30 000 доларів.

Скільки коштують матеріали для 3D-друку?

Це основні постійні витрати в 3D-друку. Якість матеріалу для друку значною мірою визначає, наскільки якісною вийде 3D-модель. Давайте розглянемо деякі популярні матеріали для друку та їхню вартість.

Вартість матеріалів для FDM-друку

FDM-принтери використовують термопластичні нитки Тип ниток, що використовуються для друку, залежить від міцності, гнучкості та умов, яких вимагає модель. Ці нитки поставляються в котушках, а якість нитки визначає ціну.

Нитки PLA, ABS і PETG є одними з найпопулярніших варіантів. Вони використовуються більшістю любителів FDM завдяки своїй дешевій ціні (близько $20-$25 за котушку). Вони доступні в декількох різних колірних варіантах.

Ці нитки відносно легко піддаються друку, найпростіша з них - PLA, але вони можуть бути занадто крихкими або слабкими для деяких застосувань.

Існують способи зміцнення деталей за допомогою таких налаштувань, як щільність заповнення, кількість стінок по периметру або навіть підвищення температури друку. Якщо це не забезпечує достатньої міцності, ми можемо перейти на міцніші матеріали.

Також доступні нитки спеціального призначення, такі як дерево, що світяться в темряві, Amphora, гнучкі нитки (TPU, TCU) та ін. Це екзотичні нитки, які використовуються для спеціальних проектів, що вимагають таких типів спеціальних матеріалів, тому їхні ціни вищі за середній ціновий діапазон.

Нарешті, у нас є високоякісні нитки, такі як нитки з металевим наповнювачем, волокна та PEEK. Це дорогі нитки, які використовуються в ситуаціях, коли якість і міцність матеріалу мають велике значення. Вони доступні в діапазоні від $30 до $400/кг.

Вартість матеріалів для друку SLA

Принтери SLA використовують фотополімерну смолу як матеріал для друку. Смола - це рідкий полімер, який реагує на ультрафіолетове світло і в результаті твердне.

Існує багато типів смол - від стандартних смол початкового рівня до високоефективних і навіть стоматологічних смол, що використовуються професіоналами.

Стандартні смоли, такі як Anycubic Eco Resin та Elegoo Water Washable Resin, є одними з найпопулярніших на ринку. Ці смоли забезпечують швидке затвердіння матеріалу, що прискорює друк.

Вони також випускаються в різних кольорах на вибір покупця і коштують від $30 до $50 за літр.

Також доступні смоли для спеціальних застосувань, таких як стоматологічний 3D-друк і кераміка. Ці смоли використовуються для друку будь-чого - від зубних коронок до 3D-деталей, інфільтрованих металом. Ці типи смол можуть коштувати від $100 до $400 за літр.

Вартість матеріалів для друку SLS

Принтери SLS Стандартний друкарський порошок для SLS-принтерів, яким є нейлон PA 12, коштує від 100 до 200 доларів за кілограм.

Для металевих SLS-принтерів вартість порошку може сягати $700 за кг залежно від типу металу.

Скільки коштують витратні матеріали для 3D-друку?

Такі фактори, як електроенергія, вартість обслуговування тощо, також впливають на ціну кінцевої 3D-моделі. Ці витрати залежать від розміру, частоти друку та середнього часу роботи 3D-принтера.

Давайте розглянемо деякі витратні матеріали для цих принтерів.

Вартість витратних матеріалів для FDM

FDM-принтери містять багато рухомих частин, тому для належної роботи машин багато деталей потрібно регулярно міняти та обслуговувати. Однією з таких деталей є друкарська платформа.

Друкарське полотно - це місце, де збирається модель. Щоб модель добре прилягала до друкарського полотна під час друку, на нього наносять клей. Це може бути стрічка для принтера або спеціальний тип стрічки, відомий як каптонна стрічка.

Середня вартість стрічки для принтера - $10. Багато хто використовує клейкі палички для гарного зчеплення з поверхнею.

Замість цього ви можете вибрати гнучку магнітну поверхню, яка має чудову адгезію і не потребує додаткових речовин. Коли я вперше придбав свою, я був здивований, наскільки вона ефективна порівняно з основним ложем.

Ще одна деталь, яка потребує періодичного обслуговування, - це сопло. Через високу температуру, якій воно піддається, сопло потрібно міняти кожні 3-6 місяців, щоб уникнути поганої якості друку та друкарських помилок.

Хороша заміна - набір латунних сопел LUTER з 24 частин вартістю $10. Залежно від матеріалів, на яких ви друкуєте, деякі з яких є абразивними, сопло може прослужити кілька відбитків або багато місяців друку.

Ви можете придбати насадку із загартованої сталі, яка має дивовижну довговічність для будь-яких типів ниток.

Ще одна деталь - ремінь ГРМ. Це важлива частина, яка приводить в рух друкуючу головку, тому його необхідно оновлювати і міняти, щоб уникнути втрати точності. Середня ціна нового ременя - $10, хоча він не потребує частої заміни.

Вартість витратних матеріалів SLA

Для принтерів SLA , Обслуговування часто включає в себе очищення джерел світла спиртовим розчином, щоб уникнути накопичення бруду, який може погіршити якість світла. Але все ж, деякі деталі потрібно періодично перевіряти або замінювати.

Плівка FEP - це антипригарна плівка, яка дозволяє ультрафіолетовому світлу затвердіти рідку смолу без її прилипання до резервуара. Плівка FEP потребує заміни, коли вона згинається або деформується. Ціна за упаковку плівки FEP становить 20 доларів США.

Рідкокристалічний екран принтера також потребує заміни, оскільки інтенсивний рівень тепла та ультрафіолетових променів, з якими він стикається, через деякий час пошкоджує його. Рекомендований час заміни екрану - кожні 200 робочих годин.

Ціна РК-дисплея варіюється від $30 до $200 для більш дорогих 3D-принтерів, таких як Photon Mono X, про який я робив детальний огляд.

З новими випусками та розробками 3D-принтерів з'явився новий монохромний РК-дисплей, який фактично може працювати близько 2 000 годин без необхідності заміни. Ось чому в деяких випадках доцільно вийти за рамки бюджетних 3D-принтерів.

Вартість витратних частин SLS

SLS-принтери - це дуже складні, дорогі машини з потужними компонентами, такими як лазери. Обслуговування цих машин найкраще здійснювати кваліфікованим фахівцям, що може бути дуже дорогим задоволенням.

Перш за все, щоб підтримувати всі принтери в ідеальному стані, необхідно регулярно проводити періодичне профілактичне обслуговування, таке як чистка, змащення та калібрування. Все це може збільшити витрати робочого часу з точки зору витраченого часу.

Навіть усунення несправностей може зайняти багато часу, якщо щось йде не так, або ви оновлюєте щось, не дотримуючись інструкцій, з чим я сам зіткнувся.

Скільки коштує обробка 3D-друку?

Після того, як модель надрукована, іноді її ще потрібно обробити, перш ніж вона буде готова до використання. Ці методи обробки відрізняються в різних технологіях друку. Давайте розглянемо деякі з них:

Після друку на FDM-принтері знімаються друкарські опори, а поверхня моделі обробляється, щоб надати їй гладкої поверхні. Ці дії збільшують необхідні трудовитрати.

3D-принтери на основі смоли часто вимагають промивання моделей у хімічному розчині, а потім затвердіння після друку. Вартість цих робіт варіюється залежно від моделі, але вони відносно дешеві.

Деякі люди обирають рішення "все в одному", наприклад, Anycubic Wash & Cure, що може збільшити ваші витрати, але завжди є бюджетні варіанти.

Зараз я просто використовую пластиковий контейнер з ізопропіловим спиртом і окрему УФ-лампу з сонячним поворотним механізмом, це працює дуже добре.

Обробка надрукованих SLS деталей може бути такою ж простою, як витирання надлишків порошку на надрукованих деталях. Деякі металеві деталі також піддаються піскоструминній обробці та термічній обробці в печі. Це також може призвести до збільшення трудовитрат.

Чи дешевший 3D-друк, ніж купівля 3D-моделей?

Побачивши всі ці цифри, ви можете замислитися над тим, чи варто купувати 3D-принтер, щоб не витрачати час на клопоти.

Я маю на увазі, що ви могли б легко надіслати свої моделі в онлайн-сервіс друку, щоб вони зробили всю роботу за вас, чи не так? Давайте проаналізуємо економічну ефективність цієї ідеї.

Переглянувши деякі пропозиції від популярних сервісів 3D-друку на сайті CraftCloud, я перевірив ціну на друк простої підставки для спецій від Thingiverse.

Просто завантажте або створіть свій STL-файл і перетягніть його на цю сторінку.

Далі ми переходимо до вибору матеріалу, ціни на який варіюються залежно від того, який саме ви оберете.

Ви можете вибрати, чи хочете ви відшліфувати модель, чи залишити її як є, хоча це було дуже значне збільшення.

Тепер ви можете вибрати бажаний колір. У них дійсно великий вибір, особливо якщо ви обираєте PLA. Деякі ексклюзивні кольори мають значне підвищення ціни, тому ви, ймовірно, захочете дотримуватися базових кольорів.

На даному етапі у вас є модель та її характеристики, тож тепер ми переходимо до пропозицій щодо доставки та ціни. Чудово те, що у вас є багато компаній, які можуть прийняти ваше замовлення, деякі з них дешевші за інші.

Ціна сягала $27, включаючи доставку для друку найдешевшою ниткою (PLA) і час виконання замовлення 10-13 днів.

Це коштує навіть більше, ніж ціла 1-кілограмова котушка PLA, до того ж доставка тривала більше тижня.

Після введення моделі в Cura і масштабування моделі відповідно до розмірів друкованої плати Ender 3, час друку склав 10 годин, а витрата матеріалу - 62 грами нитки.

Мені довелося масштабувати модель до 84%, щоб помістити її в мій 3D-принтер, тому, щоб конвертувати її назад, додавши близько 20%, знадобилося б 12 годин і 75 грамів нитки.

Порівняно з ціною послуги 3D-друку в 27 доларів, 75 грамів нитки в рулоні PLA вагою 1 кг за 20 доларів коштують лише 1,50 долара, а час виконання замовлення значно скорочується.

Послуги 3D-друку чудово підходять для великих, спеціалізованих моделей, з якими неможливо впоратися власними силами.

Завдяки вищому ефекту масштабу ці сервіси можуть надавати численне спеціалізоване друкарське обладнання та досвід, який може бути недоступним для пересічного споживача.

Наскільки мені відомо, малий бізнес, як правило, користується цими послугами для створення одноразових прототипів або для великих замовлень зі знижкою.

Як ми показали вище, використання послуг 3D-друку для простих невеликих проектів, які можна виконати власними силами, може бути надзвичайно дорогим.

Не кажучи вже про тривалі терміни доставки, які нівелюють переваги швидкого прототипування над традиційним виробництвом.

Якщо ви часто друкуєте багато моделей, краще заплатити початкові витрати та інвестувати в настільний принтер. Хоча це може зайняти багато годин навчання та кілька невдалих 3D-моделей, зрештою, друк ваших моделей того вартий.

Майбутня віддача від налагодження процесу друку набагато вища, ніж від постійного найму послуг 3D-друку.

Чи є 3D-друк економічно вигідним для виготовлення речей?

Так, 3D-друк є економічно вигідним для виготовлення об'єктів. За допомогою 3D-принтера можна легко виготовити звичайні моделі або об'єкти, які можна легко налаштувати. Це допомагає знизити собівартість цих об'єктів, а також оптимізувати ланцюжок поставок. Вони особливо економічно вигідні, якщо ви поєднуєте навички роботи з САПР для створення своїх власних моделей.

Але треба сказати, що 3D-друк погано масштабується. Через існуючі обмеження технології, 3D-друк є економічно вигідним порівняно з традиційними методами лише при виготовленні невеликих об'єктів невеликими партіями.

Коли розмір і кількість моделей починає збільшуватися, 3D-друк втрачає свою економічну ефективність.

Дуже цікавим фактом про 3D-друк та його вплив у промисловості є те, як він захопив ринок слухових апаратів.

3D-друк ідеально підходить для спеціалізованих, унікальних об'єктів, які можна персоналізувати для кожної людини. Після того, як 3D-друк був впроваджений в індустрію слухових апаратів, понад 90% слухових апаратів, що виробляються сьогодні, надруковані на 3D-принтерах.

Іншою галуззю, яка досягла значних успіхів, є протезування, особливо для дітей і тварин.

У відповідній галузі 3D-друк може бути дуже економічно ефективним і швидким у виробництві багатьох об'єктів. Основним недоліком є власне створення дизайну, але це стає набагато простіше з технологічним прогресом у 3D-скануванні та програмному забезпеченні.