Як обрати технологію для настільного 3D-друку? Порівнюємо ціни
Ціни на 3D друк можуть варіюватися в залежності від технології, яка застосовується в конкретному 3D принтері. Домашній 3D-друк – один із найекономічніших методів виробництва одиничних прототипів і нестандартних деталей. 3D-принтери не вимагають дорогих інструментів або тривалого налаштування. Вони можуть виробляти деталі на 80-95 відсотків дешевше, ніж традиційні інструменти, такі як машинна обробка або передача на аутсорсинг постачальникам послуг.
Але, при порівнянні вартості різних 3D-принтерів і точному розрахунку вартості деталі, потрібно враховувати не тільки суму на ціннику.
Для оцінки ціни виробництва одиниці роздрукованої продукції з конкретною технологією, необхідно оцінити внесок таких витрат, як:
- ціна на придбання і обслуговування власне обладнання;
- ціна сировини і витратних матеріалів;
- і вартість працевитрат, необхідних на обслуговування цього обладнання і післяобробку роздрукованих деталей.
Ці перемінні можуть різко змінюватися залежно від пропускної здатності 3D принтера і ваших конкретних потреб. Вони є важливими факторами, про які слід подумати, перш ніж приймати рішення про те, яка технологія підходить вам.
Давайте порівняємо витрати на три найбільш поширені технології 3D-друку пластиком: FDM, SLA і SLS.
1. Придбання обладнання
Постійні витрати, такі як вартість 3D-принтера, контракти на обслуговування, встановлення і обслуговування, складають вартість володіння обладнанням. Це витрати, які вам необхідно буде оплатити незалежно від того, простоює ваш принтер або випускає десятки виробів на тиждень.
Розрахуйте приблизну відношення цих витрат до кожної деталі, склавши всі прогнозовані фіксовані витрати протягом всього терміну служби машини. А потім розділіть отриману суму на кількість деталей, які вона планує провести.
Приклад розрахунку вартості однієї деталі в залежності від завантаженості 3D принтера:
$5000 ÷ (5 на тиждень * 52 тижні * 4 роки) = $4,8
$5000 ÷ (70 на тиждень * 52 тижні * 4 роки) = $0,35
Як видно, вартість придбання обладнання може стати практично незначною, якщо розділити її на тисячі деталей, які машина може виробити протягом свого терміну служби.
Як правило, 3D-принтери FDM пропонують найнижчу початкову вартість для 3D-друку:
Ціни на аматорські принтери: менше $1000.
Ціни на професійні принтери: від $2000 до $8000
3D-принтери SLA забезпечують більш високу точність і більш гладку поверхню при мінімальних витратах.
Але, як правило, вони мають дещо вищу ціну.
Ціна SLA: від $3500 до $10000
3D-друк SLS тільки нещодавно став доступним у вигляді невеликих і доступних настільних рішень.
Але він, як і раніше, коштує значно дорожче, ніж FDM або SLA.
Ціна SLS: від $10000 і вище
Ціна обладнання. 3D друк FDM, SLA і SLS:
2. Ціни на 3D друк. Сировина і витратні матеріали
Сировина і інші витратні матеріали, необхідні для створення деталей, або періодичні витрати, які сильно залежать від кількості деталей, які ви робите.
При розрахунку витрат на матеріали, виміряйте кількість матеріалу, необхідну для створення однієї деталі. І помножте його на вартість матеріалу. Також не забудьте включити опорні конструкції, відходи і будь-які інші витратні матеріали, необхідні для виробництва деталей:
Приклад розрахунку: (25 мл ÷ 1000 мл) * $150 = $3,75
В середньому, матеріали FDM зазвичай коштують найменше. Але друк FDM має більш високу потребу в створенні опорних конструкцій або використанні окремих опорних матеріалів, які необхідні для більш складних деталей. Це може істотно збільшити матеріальні витрати.
FDM матеріали: $50 – $150/кг. Підтримки $100 – $200/кг
Матеріали SLA, зазвичай, мають більш високу вартість: $149 – $200 за літр
Вартість матеріалу SLS знаходиться між FDM і SLA. Але, оскільки для 3D-друку SLS не потрібні опорні конструкції, то можна повторно використовувати нерозплавлений порошок. Таким чином, можна значно знизити вартість матеріалу. SLS матеріали: $100/кг.
Співвідношення вартості витратних матеріалів в готовому виробі, роздрукованому за технологією FDM, SLA і SLS:
3. Ціни на 3D друк. Трудовитрати
Трудовитрати часто не беруться до уваги. Навіть якщо це може істотно вплинути на вартість деталей, особливо за великих обсягів друку.
Хоча настільні 3D-принтери зазвичай вимагають менше праці, ніж традиційні методи виробництва, робочий процес по налаштуванню і обслуговуванню принтерів разом із наступною обробкою деталей може бути досить трудомістким.
У більшості випадків, налагодження та обслуговування принтерів FDM досить прості. Післяобробка виробів також може бути швидкою, але тільки для простих деталей і грубих прототипів. Для друку складних деталей потрібні опорні конструкції. Після роздрукування, їх потрібно відокремити вручну, або ж розчинити у воді або за допомогою хімікатів. Для досягнення кращої якості поверхні, часто потрібне тривале ручне шліфування і чистова обробка.
У справа налаштування і обслуговування, принтери SLA ще простіше і швидше, ніж FDM. Постобробка для SLA включає миття деталей в розчиннику і, в залежності від матеріалу, також подальше затвердіння деталей. Однак, ці кроки можна автоматизувати, аби мінімізувати час і працю. Завдяки тонкому дизайну примикань, підтримки знімаються швидко. При цьому, деталі мають високу якість поверхні безпосередньо після принтера.
3D-принтери SLS вимагають більше часу на налаштування для роботи з порошковим матеріалом і значно більше часу на обслуговування між різними завданнями друку.
Але, звичайно, цей час розподіляється між багатьма відбитками в одному завданні на друк. Тому підготування до друку та післяобробка SLS-частин може бути найменш трудомістким з процесів при обробці повної партії деталей. Деталі потрібно просто видалити з навколишнього порошку і очистити від зайвого матеріалу.
Частка трудовитрат у вартості готового виробу, роздрукованого за технологією FDM, SLA і SLS:
Підводимо підсумок у виборі ціни на 3D друк. FDM дасть вам найдешевший варіант, якщо ви друкуєте тільки відносно прості прототипи в обмеженій кількості.
SLA пропонує вищу якість з невеликою надбавкою в ціні. Але різниця швидко зменшується в разі друку складних дизайнів або великих партій через менш трудомістку післяобробку.
Нарешті, SLS – це найбільш рентабельний процес виробництва середніх і великих обсягів високоякісних функціональних деталей.
Однак, вартість буде відрізнятися від виробника до виробництва. Переконайтеся, що ставите правильні питання перед покупкою.
Це одна з чотирьох статей, які допомагають обрати технологію 3D друку під свої вимоги, в якій ми порівняли ціни на 3D друк. Дивіться також інші матеріали на цю тему:
Як обрати технологію для настільного 3D-друку: FDM, SLA і SLS. Швидкість
Що таке «роздільна здатність» в 3D-друці?
