Как выбрать технологию для настольной 3D-печати? Сравниваем цены
Цены на 3D печать могут варьироваться в зависимости от технологии, которая применяется в конкретном 3D принтере. Домашняя 3D-печать – один из самых экономичных методов производства единичных прототипов и нестандартных деталей. 3D-принтеры не требуют дорогостоящих инструментов или длительной настройки. Они могут производить детали на 80-95 процентов дешевле, чем традиционные инструменты, такие как машинная обработка или передача на аутсорсинг поставщикам услуг.
Но, при сравнении стоимости различных 3D-принтеров и точном расчете стоимости детали, нужно учитывать не только сумму на ценнике.
Для оценки цены производства единицы распечатанной продукции по конкретной технологии, необходимо оценить вклад таких расходов, как:
- цена на приобретение и обслуживание самого оборудования;
- цена сырья и расходных материалов;
- и стоимость трудозатрат, необходимых на обслуживание этого оборудования и постобработку распечатанных деталей.
Эти переменные могут резко меняться в зависимости от пропускной способности 3D принтера и ваших конкретных потребностей. Они являются важными факторами, о которых следует подумать, прежде чем принимать решение о том, какая технология подходит вам.
Давайте сравним затраты на три наиболее распространенные технологии 3D-печати на пластике: FDM, SLA и SLS.
1. Приобретение оборудования
Постоянные затраты, такие как стоимость 3D-принтера, контракты на обслуживание, установка и обслуживание, составляют стоимость владения оборудованием. Это затраты, которые вам необходимо будет оплатить независимо от того, простаивает ваш принтер или выпускает десятки деталей в неделю.
Рассчитайте приблизительное отнесение этих затрат к каждой детали, сложив все прогнозируемые фиксированные затраты в течение всего срока службы машины, а затем разделите полученную сумму на количество деталей, которые она планирует произвести.
Пример расчета стоимости одной деталь в зависимости от загруженности 3D принтера:
$5000 ÷ (5 в неделю * 52 недели * 4 года) = $4,8
$5000 ÷ (70 в неделю * 52 недели * 4 года) = $0,35
Как видно, стоимость приобретения оборудования может стать практически незначительной, если разделить ее на тысячи деталей, которые машина может произвести в течение своего срока службы.
Как правило, 3D-принтеры FDM предлагают самую низкую начальную стоимость для 3D-печати:
Цены на любительские принтеры: менее $1000
Цены на профессиональные принтеры: от $2000 до $8000
3D-принтеры SLA обеспечивают более высокую точность и более гладкую поверхность при минимальных затратах.
Но, как правило, они имеют несколько более высокую цену.
Цена SLA: от $3500 до $10000
3D-печать SLS только недавно стала доступной в виде небольших и доступных настольных решений.
Но он по-прежнему стоит значительно дороже, чем FDM или SLA.
Цена SLS: от $10000 и выше
Цена оборудования. 3D печать FDM, SLA и SLS:
2. Цены на 3D печать. Сырье и расходные материалы
Сырье и другие расходные материалы, необходимые для создания деталей, или периодические затраты, которые сильно зависят от количества деталей, которые вы производите.
При расчете затрат на материалы, измерьте количество материала, необходимое для создания одной детали, и умножьте его на стоимость материала. Также не забудьте включить опорные конструкции, отходы и любые другие расходные материалы, необходимые для производства деталей:
Пример расчета: (25 мл ÷ 1000 мл) * $150 = $3,75
В среднем, материалы FDM обычно стоят меньше всего. Но печать FDM имеет более высокую потребность в создании опорных конструкций или использовании отдельных опорных материалов, которые необходимы для более сложных деталей. Это может существенно увеличить материальные затраты. FDM материалы: $50 – $150/кг. Поддержки $100 – $200/кг
Материалы SLA обычно имеют более высокую стоимость: $149 – $200 за литр
Стоимость материала SLS находится между FDM и SLA, но, поскольку для 3D-печати SLS не требуются опорные конструкции, то можно повторно использовать нерасплавленный порошок, и стоимость материала может быть значительно снижена. SLS материалы: $100/кг
Соотношение стоимости расходных материалов в готовом изделии, распечатанном по технологии FDM, SLA и SLS:
3. Цены на 3D печать. Трудозатраты
Трудозатраты часто упускаются из виду. Даже если это может существенно повлиять на стоимость деталей, особенно при больших объемах печати.
Хотя настольные 3D-принтеры обычно требуют меньше труда, чем традиционные методы производства, рабочий процесс по настройке и обслуживанию принтеров вместе с последующей обработкой деталей может быть довольно трудоемким.
В большинстве случаев, настройка и обслуживание принтеров FDM довольно просты. Постобработка деталей также может быть быстрой, но только для простых деталей и грубых прототипов. Для сложных деталей требуются опорные конструкции. Их нужно отделить вручную, или же растворить в воде или с помощью химикатов. Для достижения лучшего качества поверхности, часто требуется длительная ручная шлифовка и чистовая обработка.
Когда дело доходит до настройки и обслуживания, принтеры SLA еще проще и быстрее, чем FDM. Постобработка для SLA включает промывку деталей в растворителе и, в зависимости от материала, также последующее отверждение деталей. Однако, эти шаги можно автоматизировать, чтобы минимизировать время и труд. Благодаря тонкому дизайну примыканий, поддержки снимаются быстро. При этом, детали имеют высокое качество поверхности прямо из принтера.
3D-принтеры SLS требуют больше времени на настройку для работы с порошковым материалом и значительно больше времени на обслуживание между разными заданиями печати.
Но, обычно, это время распределяется между многими отпечатками в одном задании на печать. Поэтому, подготовка к печати и пост-обработка SLS-частей может быть наименее трудоемким из процессов при обработке полной партии деталей. Детали нужно просто удалить из окружающего их порошка и очистить от лишнего материала.
Доля трудозатрат в стоимости готового изделия, распечатанного по технологии FDM, SLA и SLS:
Подводим итог в выборе цены на 3D печать. FDM даст вам самый дешевый вариант, если вы печатаете только относительно простые прототипы в ограниченном количестве.
SLA предлагает более высокое качество с небольшой надбавкой в стоимости. Но разница быстро уменьшается при печати сложных дизайнов или больших партий из-за менее трудоемкой постобработки.
Наконец, SLS – это наиболее рентабельный процесс производства средних и больших объемов высококачественных функциональных деталей.
Однако, стоимость будет отличаться от производителя к производству. Убедитесь, что задаетесь правильными вопросами перед покупкой.
Это одна из трех статей, помогающих выбрать технологию 3D печати под свои требования, в которой мы сравнили цены на 3D печать. Смотрите также другие материалы на эту тему:
