Visão geral do custo do serviço de impressão 3D:o que o determina e como reduzi-lo

Empresas e indivíduos agora terceirizam seus projetos relacionados à impressão 3D para serviços de impressão 3D porque os serviços lhes dão acesso à produção em massa, permitindo que eles se concentrem mais em inovação/design e desfrutem de um processo de produção mais fácil.

A escolha entre a infinidade de serviços de impressão 3D depende de fatores como locais, recursos, infraestruturas de fabricação e, mais importante, o custo do serviço de impressão 3D. Este artigo falará extensivamente sobre o custo da impressão 3D, os fatores que o afetam e como você pode reduzir o custo das peças impressas em 3D.

Compreendendo o conceito de custo do serviço de impressão 3D

O custo do serviço de impressão 3D é o custo geral que um serviço de impressão 3D oferece ao cliente após o upload do arquivo CAD.

Como nem todos terceirizam serviços de impressão 3D, o custo do serviço de impressão 3D é um custo de impressão 3D simplificado. Isso significa que os serviços simplificam fatores gerais que afetam o custo de impressão 3D, como material, impressoras 3D e acabamentos de pós-processamento, na cotação que eles fornecem.

Apesar do “custo” atribuído à impressão 3D, é um dos processos de fabricação mais acessíveis usados ​​individualmente ou terceirizados para um serviço de impressão 3D globalmente.

Fatores que determinam o custo do serviço de impressão 3D

O capital é um fator importante para determinar sua escolha de um serviço de impressão 3D, exigindo ainda a compreensão dos fatores que determinam o custo do serviço de impressão 3D. Abaixo estão os fatores importantes que devem orientá-lo ao tomar sua decisão.

1. Impressora 3D

O custo da impressora 3D usada pelo serviço de impressão 3D desempenha um papel enorme no custo da terceirização para eles. O custo da impressora 3D depende de fatores como tecnologias, recursos, preços de instalação, etc., que determinam a facilidade de operação, necessidade de conhecimento técnico, material compatível e complexidade do projeto.

O serviço de impressora 3D que usa impressoras 3D de alta tecnologia provavelmente cobrará mais. Portanto, você deve observar o seguinte ao escolher uma impressora 3D:

1.1. Tecnologias de impressão 3D

As impressoras 3D fazem peças impressas usando um modelo CAD. No entanto, sua tecnologia determina os materiais compatíveis, mecanismo, velocidade de produção, custo das peças impressas em 3D e custo do serviço de impressão 3D.

Todas as tecnologias de impressão 3D usadas globalmente têm preços diferentes. Por exemplo, as impressoras FDM são as impressoras 3D mais baratas usadas para plásticos. Eles são menos dispendiosos do que as impressoras SLA que usam feixes de laser para curar resina e plástico endurecido devido à precisão e versatilidade deste último.

As impressoras que executam outras tecnologias, como as impressoras de sinterização a laser seletiva direta, são caras devido à raridade, operação mais fácil, produtividade, necessidade de conhecimento técnico, qualidade de impressão e material em que trabalham.

Um serviço de impressão 3D usando uma impressora de sinterização direta seletiva a laser cobraria mais de um usando outras impressoras para materiais compatíveis. A tecnologia de impressão 3D não é aplicável apenas aos serviços de impressão 3D. Hobbyists ou outros indivíduos também devem considerar o custo antes de escolher um.

1.2. Preço de configuração da impressora 3D

O preço de configuração da impressora 3D aumentaria o custo da impressão 3D para pessoas que desejam uma impressora 3D pessoal ou empresarial e desejam contratar um técnico. A maioria das pessoas contrata técnicos para evitar danificar a impressora 3D ou acionar uma configuração errada durante a instalação.

Embora útil, contratar um técnico tem um preço. Isso depende da experiência do técnico, experiência, marca e sofisticação da impressora 3D. Com base na sofisticação da impressora 3D, o preço de configuração da impressora FDM também será menor do que as impressoras de Sinterização a Laser Seletiva Direta.

1.3. Preço de operação da impressora 3D

O preço da operação também aumenta o custo do serviço de impressão 3D. O custo de operação é o custo de uma impressora 3D dividido pelo total de horas de operação. Abaixo está uma ilustração simples do preço de operação da impressora 3D e como isso afeta a cobrança dos serviços de impressão 3D.

Imagine que você compre uma impressora 3D FDM por US$ 10.000 e a usará 20 horas por dia durante quatro anos. Ignorando o custo de reparos, manutenção e eletricidade, o custo de operação será:

• 20 horas x 365 dias x 4 anos =29.200 horas totais.
• US$ 10.000 ÷ 29.200 =US$ 0,342/h.
• Usando o custo de operação de US$ 0,342/h, podemos calcular quanto imprimir uma peça que levará 10 horas.
• Será 0,342 x 10 =US$ 3,42.

1.4. Custo de manutenção

Sem manutenção, uma impressora 3D deixará de fornecer impressões de alta qualidade ao longo do tempo. Portanto, a manutenção adequada é importante. Os serviços de impressão 3D teriam adicionado ao custo geral que eles fornecem. No entanto, você precisa considerar isso no custo da impressão 3D para proprietários individuais. Os custos de manutenção podem assumir muitas formas, incluindo:

• Custo de substituição de peças de impressora 3D.
• Limpar a taxa de peças de impressão 3D.
• O custo do reparo das peças impressas em 3D.
• O custo adicional do técnico.

A manutenção depende da sofisticação, recursos, raridade e tecnologia da impressora 3D. Portanto, os usuários de impressoras FDM podem dizer que a manutenção varia de US$ 200 a US$ 599, enquanto os usuários de impressoras DSLS provavelmente diriam que a manutenção custa acima de US$ 1.000. Além disso, se você contratar um técnico, os custos de manutenção aumentarão, pois o técnico também cobrará sua taxa.

2. Material de impressão 3D

Existem muitos tipos de materiais usados ​​na impressão 3D. Este é responsável pelo desenvolvimento do campo e determina a flexibilidade do processo, escolha de impressoras, custo das peças impressas em 3D e serviço de impressão 3D. A maioria dos serviços acessa o custo do material com base na disponibilidade e compatibilidade com impressoras 3D e tecnologia de impressão.

2.1. Como calcular o custo do material

Ao entender como calcular o custo do material, você pode saber quanto custa fazer uma peça impressa em 3D. Use a ilustração abaixo.

Imagine que uma peça impressa em 3D exigirá 100 gramas de PLA, e o filamento PLA custa US$ 25/kg. Isso significa que o custo é $ 25/1000 g =$ 0,025/g. Portanto, o custo da peça impressa em 3D será 100 x 0,025 =$ 2,5. Não importa se a parte impressa é pequena.

2.2. Tipos comuns de materiais usados ​​na impressão 3D

Os materiais comuns usados ​​na impressão 3D e sua relação com o custo incluem:

• Pó e Filamento

Pós e filamentos são termoplásticos. Eles são considerados o material de impressão 3D mais barato e mais comum. Não especialistas e/ou amadores costumam usá-los na criação de modelos 3D.

Esses materiais são baratos devido à sua alta acessibilidade e disponibilidade. Além disso, eles não precisam de impressoras e tecnologias 3D requintadas. Por exemplo, termoplásticos como PLA e ABS custam tão baixo quanto $ 20 por kg e são compatíveis com impressoras FDM.

Pó e filamentos são baratos. No entanto, eles também incorrem em custos adicionais, pois muito tempo será gasto para aperfeiçoar as peças impressas.

• Resina

As resinas fornecem peças impressas de alta qualidade, são fáceis de trabalhar e raramente precisam de procedimentos pós-operação. Consequentemente, são caros. Isso é visível no alto custo das peças impressas em 3D feitas de resina e no custo dos serviços de impressão 3D cobrados.

• Material de alta qualidade

Materiais de alta qualidade, como titânio e alumínio, são caros devido à sua indisponibilidade, raridade e necessidade de tecnologias específicas de impressão 3D. Por exemplo, a maioria dos metais usará o DMLS, que é muito caro.

3. Tamanho do modelo 3D

O tamanho do modelo 3D desejado também determinará o custo do serviço de impressão 3D. Um grande modelo 3D aumentará o custo devido à necessidade de mais material, o tamanho certo das impressoras 3D, o custo de operação e as tecnologias de impressão.

4. Complexidade do modelo 3D

Um modelo 3D complexo exigirá uma tecnologia de impressão precisa e precisa para determinar o custo do processo. Modelos complexos também precisam de preparação, especialmente se o serviço de impressão 3D lidar com cortes e outros procedimentos de preparação. Portanto, você deve entender a complexidade do modelo para evitar desperdício de capital e desperdício de tempo.

5. Volume de produção

A produção em massa de peças impressas em 3D geralmente reduz o custo individual das peças impressas em 3D. No entanto, por ser um grande volume de produção, há necessidade de mais materiais (o que eleva o custo do material) e um longo tempo de impressão (que eleva o custo da operação).

6. Pós-processamento escolhido

Opções de pós-processamento, como polimento e galvanoplastia, ajudam as peças impressas a melhorar sua funcionalidade e estética. O uso de qualquer um desses processos aumentará o custo do serviço de impressão 3D. Dependendo do processo, cada um tem seu custo. Abaixo estão os comuns e sua relação com o custo.

6.1 Polimento

O polimento envolve lixar as peças impressas em 3D, enxaguá-las e aplicar polimento para obter a superfície mais lisa possível. É um processo caro porque requer alta precisão dimensional e um nível moderado de habilidade para entregar uma peça impressa em 3D de qualidade.

6.2 Galvanoplastia

É um processo de melhoria estética e/ou funcional que envolve o revestimento das peças impressas em 3D usando metais via eletrólise. A galvanoplastia é muito cara devido ao mecanismo e à escolha do metal de revestimento.

6.3 Revestimento Epóxi

O revestimento epóxi é uma opção comum de pós-processamento de impressão 3D que envolve o revestimento das impressões 3D com uma resina epóxi. Em seguida, um endurecedor é usado para melhorar sua resistência e selar a parte porosa das impressões. O processo é altamente eficaz. No entanto, o custo depende do tipo de revestimento epóxi.

Exemplos de custos de projetos impressos em 3D

Para quem deseja saber rapidamente o custo de impressão de alguns itens comuns, abaixo estão alguns exemplos de peças impressas em 3D, custos de impressão e tempo de resposta. Com esses exemplos, você deve ter uma visão melhor do custo das peças impressas em 3D, como calcular o custo das peças impressas em 3D e quanto um serviço de impressão 3D cobrará de você:

Exemplo de item	Custo estimado	Tempo de entrega
Tampa da garrafa	US$ 30	1 – 3 dias
Cavilhas de afinação de guitarra	US$ 50	1 – 3 dias
Parênteses de protótipo	US$ 50	1 – 3 dias
Fivela do cinto	US$ 50	1 – 3 dias
Teclado	US$ 100	3 – 7 dias
sapato impresso em 3D	US$ 150	3 – 7 dias
Suporte/estojo para microfone	US$ 100	3 – 7 dias
Caixa com vários compartimentos	US$ 150	3 – 7 dias

O custo estimado das peças impressas em 3D na tabela acima é a despesa total cobrada pelo serviço de impressão 3D com base no material, complexidade e tamanho do modelo, pós-processamento, experiência da equipe, impressões de qualidade e marca. Além disso, o custo varia dependendo da quantidade, complexidade das peças e do país em que estão localizadas.

Como reduzir o custo da impressão 3D?

Reduzir o custo de um serviço de impressão 3D implica reduzir o custo de operação e o material utilizado. Abaixo estão várias maneiras que você pode usar para reduzir o custo de impressão 3D.

1. Use um material mais barato

Entenda a complexidade do projeto, as funções das peças impressas, o ambiente de uso e outras coisas, depois use-as para escolher o material mais barato. No entanto, a peça impressa em 3D não deve perder sua função.

Se possível, escolha um material que não exija tecnologias elaboradas. Por exemplo, você pode usar policarbonato se desejar dureza e não precisa necessariamente usar um metal (o que requer a cara impressora 3D DSLS).

2. Escolha a Tecnologia

Tecnologias sofisticadas aumentarão o custo da impressão 3D. O uso de uma máquina sofisticada depende da complexidade do material e do produto. Portanto, você deve se esforçar para escolher a tecnologia dentro de sua faixa de capital sem que a peça impressa em 3D perca funções e o processo perca sua produtividade.

3. Salvar material de impressão

Não é ideal alterar o tamanho, a complexidade ou a funcionalidade da impressão 3D para reduzir custos. No entanto, reduzir o tamanho reduzirá o material usado, mas afetará a funcionalidade do produto. No entanto, se você tiver liberdade, você deve salvar o material de impressão usando os seguintes procedimentos:

3.1. Escavação

Se a peça impressa em 3D não exigir solidez, você pode esvaziar o modelo para reduzir a quantidade de material usado. Consequentemente, isso reduzirá o custo do material e o tempo de operação.

3.2. Remover estruturas de suporte

As estruturas de suporte garantem que a peça não tenha saliências, afetando a estabilidade. A utilização de uma estrutura de suporte utiliza mais materiais e aumenta o tempo de operação. Consequentemente, aumenta o custo do serviço de impressão 3D. Você pode remover estruturas de suporte de seus modelos 3D projetando um ângulo de saliência maior que 450 e dividindo seu modelo.

3.3. Reduzir a porcentagem de preenchimento

Reduzir a porcentagem de preenchimento reduzirá o custo da impressão 3D, reduzindo o custo dos materiais e aumentando a produtividade. No entanto, você só deve aplicar este hack se a peça não precisar de suas propriedades estruturais

3.4. Escolha uma maior altura e resolução da camada

A altura da camada determina a qualidade das impressões e a velocidade de impressão. Por um lado, a baixa altura da camada levará a uma impressão suave pelo alto tempo de produção. Portanto, há um aumento nos custos operacionais. Por outro lado, aumentar a altura da camada reduzirá o tempo de produção. Consequentemente, reduz o custo de operação. Este hack é adequado para fazer peças impressas em 3D que não precisam de estética.

4. Selecione o acabamento adequado

Garanta que o serviço de impressão 3D use um acabamento de pós-processamento que equilibre custo e funcionalidade/estética. Por exemplo, a pintura é um método ideal sobre a galvanoplastia se você deseja estética a baixo custo. No entanto, como é menos durável, você deve fazer o máximo de pesquisa antes de dizer o acabamento de processamento desejado. Os serviços também podem aconselhá-lo sobre a melhor técnica de pós-processamento e o custo que atraem.

Conclusão

O custo da impressão 3D não deve limitar o uso do processo, principalmente para quem deseja terceirizar seus projetos para empresas de serviços de impressão 3D. Portanto, você deve conhecer os diferentes fatores que determinam o custo de peças impressas em 3D e serviços de impressão. Isso é o mesmo para o custo de usinagem CNC, custo de moldagem por injeção e outros processos de prototipagem rápida. Este artigo também analisa o que pode ser considerado para reduzir o custo dos serviços de impressão 3D, você pode consultar essas considerações dependendo da aplicação do produto.

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Perguntas frequentes

A impressão 3D é cara ou econômica?

Sim, a impressão 3D economiza custos e tempo por ser automatizada. A redução do tempo utilizado garante menores custos operacionais e melhoria na inovação e design.

Impressão 3D é o mesmo que prototipagem rápida e manufatura aditiva?

Sim, impressão 3D é o mesmo que manufatura aditiva. No entanto, a prototipagem rápida envolve fazer protótipos usando processos de fabricação como impressão 3D, usinagem CNC, moldagem por injeção, etc. Consequentemente, pode-se dizer que a impressão 3D é um procedimento que utiliza a prototipagem rápida.

Por que as impressoras 3D de metal são tão caras?

As impressoras 3D de metal são caras porque são novas. Por isso, requerem expertise e possuem alto custo de manutenção. Além disso, os materiais não estão tão prontamente disponíveis como plástico, filamento e resinas.