3D-printkosten begrijpen: Sleutelfactoren en prijsinformatie

Veel bedrijven en particulieren gebruiken 3D-printen vanwege de gebruiksgemak, nauwkeurigheid, precisie en geschiktheid voor het maken van producten met complexe ontwerpen. Het proces is geschikt voor zowel industriële als commerciële producten, en veel mensen gebruiken het in DIY of besteden het uit aan 3D-printdiensten. Welke optie ook, het is belangrijk om de 3D-printservicekosten te overwegen voordat u in het proces duikt.

Vele factoren zijn verantwoordelijk voor het verschil in kosten, en dit artikel introduceert de factoren die de 3D-printservicekosten beïnvloeden en laat ook zien hoe u de kosten van 3D-geprinte onderdelen kunt berekenen en verlagen.

Wat bepaalt de 3D-printservicekosten?

Kapitaal is een grote beslissingsfactor bij het kiezen van de juiste 3D-printservice. Het is daarom belangrijk om te weten over verschillende factoren die het bedrag aan kapitaal bepalen dat u uitgeeft aan printen of uitbesteden van uw project. Hieronder zijn de belangrijke factoren om te overwegen in de relatie tussen kosten en 3D-printen.

3D-printerprijs

3D-printers komen met verschillende technieken, functies en sophistication wat de kosten van 3D-printers en 3D-geprinte onderdelen, kwaliteit en hoeveelheid beïnvloedt. Hieronder zijn de belangrijke factoren die u moet overwegen.

· Verschillende 3D-printtechnologieën

3D-printen is een additieve technologie die het maken van een 3D-geprint product vanaf een CAD-model omvat. Echter, 3D-printers werken op basis van verschillende technologieën. Dit beïnvloedt het mechanisme van de 3D-printer, productiesnelheid, geschikte materialen, na-verwerkingsafwerking en, nog belangrijker, de kosten van de service of 3D-geprinte onderdelen.

Onder de verschillende technologieën die in 3D-printen worden gebruikt, vallen er een paar op bij het vergelijken van prijs en 3D-printen. Een is Fused Deposition Modeling (FDM) dat het bouwen van onderdelen door het smelten, extruderen en depositieren van thermoplastische filamenten omvat. FDM 3D-printers hebben de laagste kosten in de productie. Een andere veelvoorkomende technologie is Stereolithografie (SLA) die een laser gebruikt om hars te verharden tot gehard plastic. De technologie heeft een hoge kosten vanwege haar hoge nauwkeurigheid, precisie en veelzijdigheid. Andere technologieën omvatten Selective Laser Sintering (SLS) en Selective Laser Melting en Direct Metal Laser Sintering (DMLS), en ze hebben een hoge kosten vanwege schaarste.

· 3D-printer installatieprijs

Het installeren van een 3D-printer kan een lastige taak zijn om alleen te doen, omdat veel mensen hun niet willen beschadigen of verkeerde instellingen activeren in een zojuist gekochte 3D-printer. Om een stap vooruit te zijn, huren de meeste mensen technici. Dit komt echter met een prijs.

Er is geen vast installatieprijs voor een 3D-printer, omdat de prijs varieert op basis van de expertise van de technici en de sophistication van de 3D-printer. Bijvoorbeeld, de installatieprijs van FDM-printers ligt tussen $200-$1000.

· 3D-printer bedrijfskosten

Om de vraag te beantwoorden hoeveel 3D-printen kost, is het belangrijk om te kijken naar de kosten van het bedienen van een 3D-printer. We leggen dit uit met een eenvoudige illustratie.

Stel dat u besluit een $2000 3D-printer te kopen die u van plan bent 10 uur per dag te gebruiken gedurende 2 jaar. Nu, de kosten van reparaties, onderhoud en elektriciteit buiten beschouwing latend, laten we berekenen:

10 uur x 365 dagen x 2 jaar = 7300 totale uren

$2000 ÷ 7300 = ~$0,27/uur

Met onze eenvoudige berekening kunnen we concluderen dat de kosten van het bedienen van deze $2000 3D-printer $0,27/uur is. In dit opzicht zal een 3D-model dat ongeveer 3 uur duurt om te 3D-printen, u ongeveer (0,27 x 3) $0,81 kosten.

Daarom is de kennis van de werkelijke kosten van het printen van een 3D-model een bepalende factor voor de 3D-printservicekosten.

· Onderhoudskosten

3D-printers leveren toppkwaliteit prints, maar zonder onderhoud zullen hun prestaties en printkwaliteit achteruitgaan. Zoals veel andere machines heeft een 3D-printer behoorlijk onderhoud nodig. Dit komt met een prijs.

Onderhoudskosten omvatten de kosten voor het vervangen van 3D-printeronderdelen en het reinigen ervan. Afhankelijk van de onderdelen en de sophistication van de 3D-printer, kan dit een paar honderd dollar kosten. Bijvoorbeeld, voor een FDM-printer liggen de onderhoudskosten tussen $200 – $500. Voor diegenen die experts willen de klus laten doen, zullen de onderhoudskosten stijgen omdat de 'expert' ook zijn tarief zal rekenen.

3D-printmateriaal

Materialen gebruikt bij het maken van sterke 3D-prints nemen toe naarmate de kennis van het veld vordert. Dit vergroot de flexibiliteit bij het maken van producten, hun kenmerken en de kosten van 3D-geprinte onderdelen. De invloed van materialen op 3D-geprinte onderdelen en 3D-printservicekosten is diepgaand, omdat toegankelijkheid, schaarste, enz. een grote rol spelen. Veelvoorkomende materialen in 3D-printen zijn:

· Poeder en filament

Poeders en filamenten zijn de goedkoopste en meest voorkomende materialen in 3D-printen. Ze zijn thermoplasten, dat wil zeggen, als u ze smelt, kunt u ze herschikken en hervormen tot het gewenste resultaat.

Niet-experts en diegenen die 3D-printen als hobby beoefenen, gebruiken graag deze thermoplasten (veelvoorkomende zijn PLA en ABS) omdat ze goedkoop zijn. Filamenten kunnen bijvoorbeeld zo laag als $20 per kg zijn. Hoewel goedkoop, is het een zware taak om met deze materialen producten van topkwaliteit te produceren, omdat u veel geld en tijd zult besteden aan het perfect maken van de 3D-modellen.

· Hars

Harsen zijn wohl de beste 3D-printmaterialen omdat ze makkelijk te verwerken zijn en na-verwerking heel eenvoudig is. In tegenstelling tot kunststoffen en filamenten zijn ze echter vrij duur. Werken met hen zal zeker de kosten van 3D-geprinte onderdelen opdrijven, en diensten die ze gebruiken zullen een hogere kosten hebben.

· High-end materialen

3D-printservicekosten neigen toe te stijgen wanneer u high-end materialen gebruikt. High-end materialen zijn niet gemakkelijk toegankelijk en veelvoorkomend, wat ze duurder maakt. Werken met metalen zoals titaan, kobalt, aluminium, nikkel en legeringsstaal is bijvoorbeeld heel duur. Dit is te wijten aan de noodzaak voor specifieke technologieën, zoals DMLS, wat uit de vorige sectie blijkt duur te zijn.

De grootte en complexiteit van het 3D-model

Bij het ontwerpen van 3D-prints is een 3D-model essentieel om een nauwkeurige en precise 3D-print te maken, omdat het de essentiële details voor het productieproces verschaft. Na het verkrijgen van het 3D-model is het makkelijker om de kosten van een 3D-print of 3D-printservicekosten te schatten.

De complexiteit en grootte van het model beïnvloeden de eindprijs van de 3D-print. Complexe ontwerpen hebben misschien een nauwkeurige en precise 3D-printtechnologie nodig, wat de kosten beïnvloedt. Het begrijpen van de complexiteit en grootte van het 3D-model helpt om kapitaalverspilling en tijdsverlies te voorkomen.

Onderdelvolume

Het onderdelvolume bepaalt de hoeveelheid materiaal, wat ook de printtechnologie aangeeft. Hoewel 3D-printen veel voordelen heeft voor massaproductie, zal een groot onderdelvolume een grote hoeveelheid materialen en een langere printtijd vereisen. Ook de grootte van het materiaal zal de na-verwerkingsoperaties bepalen, wat een andere factor is die de 3D-printservicekosten beïnvloedt.

Na-verwerking voor 3D-geprinte onderdelen

Na het printen van een product worden veel na-verwerkingsprocedures gebruikt om de kwaliteit en functionaliteit van de 3D-prints te verbeteren. Deze na-verwerkingsprocedures voegen een paar dollar toe aan de kosten van 3D-geprinte onderdelen of 3D-printdiensten. Top na-verwerkingsprocessen en hun relatie met kosten zijn:

· Polijsten

Polijsten is een na-verwerkingsproces geschikt voor het bereiken van het meest mogelijke gladde oppervlak voor een 3D-print. Het omvat het schuren van de 3D-print, het afspoelen van de prints, en het aanbrengen van de polisher. Polijsten is heel duur omdat er dimensionele nauwkeurigheid en een hoog vaardigheidsniveau nodig is.

· Galvaniseren

Dit omvat het bekleeden van de 3D-prints met specifieke metalen zoals goud of zilver door middel van elektrolyse. De 3D-print is de kathode, het metaal de anode, en beide worden in een elektrolyt gedoopt. Bij stroomdoorloop ontstaat een depositie van het metaalion op de 3D-print.

Galvaniseren is geschikt voor het verbeteren van de sterkte en het uiterlijk van 3D-prints. Het proces is echter heel duur door het mechanisme en het bekleidingsmetaal.

· Epoxycoating

Epoxycoating omvat het bekleeden van de 3D-prints met een epoxyhars en een hardener om hun sterkte te verbeteren en de poreuze delen van de prints te verzegelen. Over het algemeen is het een effectief en kostbaar beschermingsproces. De kosten van het proces hangen af van het type epoxycoating dat u krijgt en de ervaring van de persoon die het coat.

De kosten van enkele 3D-geprinte projecten

3D-printen van een onderdeel vereist kennis over hoe u de kosten van 3D-geprinte onderdelen kunt berekenen, of u kunt hulp krijgen van een 3D-printservicecalculator. Hiervanuit is het makkelijk om een schatting voor uw product te maken. Hier richten we ons voornamelijk op het filament, maar hetzelfde principe is van toepassing op andere materialen.

De prijs van een gemiddeld filament in 3D-printen is $25 per kilogram. Met dit en het gewicht van de te printen objecten kunnen we de kosten van het produceren van dergelijke prints gemakkelijk berekenen. Laten we de kosten van 3D-geprinte onderdelen berekenen voor enkele veelvoorkomende producten.

Kosten van het printen van een prototype

Een eenvoudig prototype van 200 gram zou kosten:

De kosten van filament is $25/kg

Omrekenen naar gram wordt $25/1000 g = $0,025/g

Daarom zou de kosten van het maken van deze 200g filament 200 x 0,025 = $5 zijn.

Dit is echter niet altijd het geval, want prototypes kunnen nog kleiner zijn, van slechts 20g. Op dezelfde manier kunnen ze grote objecten zijn, namelijk veel kg's.

Prototype 3D-printservice kan meer kosten afhankelijk van modelgrootte, complexiteit en de ervaring van het team dat het proces uitvoert.

Kosten van het printen van een telefoonhoesje

Als voorbeeld een iPhone X hoesje van 35g, kunnen we de kosten van 3D-printen van dit hoesje berekenen.

We vermenigvuldigen het gewicht van het hoesje met onze kosten per gram printen, $0,025/g.

$0,025/g * 35 = $0,86.

Sommige hoesjes met fijne details en ontwerpen die zorgvuldig afgemaakt moeten worden, zullen zeker veel meer kosten.

Kosten van het printen van een masker

Maskers gebruikt door onze favoriete superhelden komen in verschillende maten en ontwerpen. Laten we een eenvoudig Batman-masker van 150g als voorbeeld nemen.

Om de 3D-printkosten van zo'n masker te berekenen, vermenigvuldigen we simpelweg het gewicht met onze $0,025/g, de kosten van 3D-printen van een gram object.

150g * $0,025/g = $3,75.

Kosten van het printen van een mok

3D-printen is niet alleen voor kunststofonderdelen, het heeft toepassing in het maken van mokken. Met een mok van 250 gram, vermenigvuldigen we het gewicht van onze mok met de kosten van het maken van een 1g object.

250g * $0,025/g = $6,25.

De bovenstaande berekening is voor de kosten van kunststof voor wie een 3D-printer bezit. Als u uitbesteedt, stijgt de 3D-printservicekosten gebaseerd op modelcomplexiteit en -grootte, na-verwerking, teamervaring, kwaliteitsprints en branding.

Hoe de 3D-printkosten te verlagen

De kosten van 3D-geprinte onderdelen of 3D-printservicekosten hangen af van machinetime en materialenkosten. Om de 3D-printkosten te verlagen, moet u beide aspecten in evenwicht brengen. Hieronder staan een paar normale en technische manieren om de 3D-printkosten te verlagen.

Gebruik een goedkoper materiaal

Zoals u nu moet weten, gaat het soort materiaal dat u in uw 3D-printen gebruikt, een lange weg in de totale kosten. Dus u moet een printmateriaal gebruiken met een balans van kwaliteit en kosten voor uw prints.

Kies het juiste proces

Verschillende 3D-printtechnologieën hebben verschillende kosten. Dit kan liggen aan de sophistication van de machine of het materiaal. Het is daarom beter om de technologie binnen uw kapitaalbereik te kiezen zonder in te boeten op functionaliteit.

Bespaar printmateriaal

Hoewel het 3D-model groter is, hoe hoger de 3D-printservicekosten. Het verkleinen van de modelgrootte betekent een kleiner volume, wat een mindere hoeveelheid materiaal voor de print en natuurlijk minder kosten aangeeft. Bij het verkleinen van de modelgrootte mag u de functionaliteit ervan niet veranderen. Hieronder staan een paar manieren om de hoeveelheid materiaal te verminderen:

– Uithollen

Sommige 3D-geprinte onderdelen vereisen geen volledige soliditeit. Uithollen zal dus het aantal gebruikte materialen verminderen, wat gelijkstaat aan minder kosten.

– Ondersteuningsstructuren verwijderen

Ondersteuning is integraal voor het maken van overhangende delen. Echter, het gebruikt meer materiaal, vereist na-verwerking en verhoogt de productiekosten. Daarom moet u de noodzaak voor ondersteuning elimineren door een overhanghoek groter dan 45° te ontwerpen en uw model te splitsen.

– Ingevuld percentage verlagen

U kunt de kosten van 3D-printen ook verlagen door het ingevuld percentage te verlagen. Dit bespaart ook materiaal en verbetert de productiviteit. Dit is een ideale methode wanneer het product niet aan bepaalde structurele of mechanische eisen hoeft te voldoen.

Kies een grotere laaghogte en resolutie

De laaghogte bepaalt de resolutie van het geprint item. Lage laaghogte prints hebben een gladder oppervlak, maar verhogen de productietijd en automatisch de kosten. Daarom moet u de laaghogte verhogen. Echter, bij het verhogen van de laaghogte, overweeg of dit het uiterlijk en de functionaliteit van de 3D-geprinte onderdelen beïnvloedt.

– Selecteer de juiste afwerking

3D-printserviceaanbieders zullen u graag elke gewenste na-verwerkingsafwerking geven. Echter, elke na-verwerkingsafwerking heeft zijn kosten, wat bijdraagt aan de totale kosten van 3D-printen. Bijvoorbeeld, schilderen is goedkoper dan galvaniseren, en het is ook minder duurzaam met lagere kwaliteit. Daarom moet u het beste na-verwerkingstechniek en de kosten die ze aantrekken, onderzoeken.

Conclusie

De kosten van 3D-printen zouden geen beperkende factor moeten zijn voor diegenen die de kunst van 3D-printen willen genieten. Hoewel het niet verandert of niet benadrukt kan worden, is het belangrijk om te weten over de verschillende factoren die de kosten bepalen.

Heeft u een 3D-printproject dat high-quality 3D-printdiensten vereist? Neem contact met ons op bij RapidDirect. RapidDirect is een betrouwbare rapid prototyping serviceprovider die professionele oplossingen en diensten biedt. We bieden ook een directe offerte en DfM-feedback die uw productieproces verbetert.

Veelgestelde vragen

Ja, 3D-printen is kosteneffectief!
Als een een-stap proces bespaart 3D-printen kosten en tijd. Omdat het een geautomatiseerd proces is, geeft het ruimte voor multitasking. U kunt uw printer instellen en ergens anders mee doorgaan.

Ja, 3D-printen is hetzelfde als additieve productie, terwijl rapid prototyping een subset van het proces is. Additieve productie is slechts een manier om te beschrijven wat 3D-printen is, aangezien producten laag voor laag ontstaan. 3D-printen is de procedure; rapid prototyping is het resultaat van die procedure, wat betekent dat rapid prototyping een subset is van 3D-printen.