Entendendo Custos de Serviço de Impressão 3D: Fatores-Chave e Como Reduzir Despesas

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 enquanto permitem focar mais em inovação/design e desfrutar de um processo de produção mais fácil.

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

Entendendo o Conceito de Custo de Serviço de Impressão 3D

Custo de serviço de impressão 3D é o custo geral que um serviço de impressão 3D dá ao seu cliente após fazer upload do seu arquivo CAD.

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

Não obstante o "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

Capital é um fator importante na determinação da sua escolha de um serviço de impressão 3D, exigindo ainda mais o entendimento dos fatores que determinam o custo do serviço de impressão 3D. Abaixo estão os fatores importantes que devem guiá-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 de terceirização para eles. Custo de impressora 3D depende de fatores como tecnologias, recursos, preços de configuração, etc., que ditam a facilidade de operação, necessidade de expertise técnica, material compatível e complexidade de design.

Serviço de impressora 3D que usa impressoras 3D high-tech provavelmente cobrará mais. Portanto, você deve notar o seguinte ao escolher uma impressora 3D:

1.1. Tecnologias de Impressão 3D

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, impressoras FDM são as impressoras 3D mais baratas usadas para plásticos. São menos custosas que impressoras SLA que usam feixes de laser para curar resina e plástico endurecido devido à precisão e versatilidade desta última.

Impressoras rodando outras tecnologias como impressoras de Sinterização Seletiva a Laser Direta são caras devido a raridade, operação mais fácil, produtividade, necessidade de expertise técnica, qualidade de impressão e o material em que trabalham.

Um serviço de impressão 3D usando uma impressora de Sinterização Seletiva a Laser Direta cobraria mais que uma usando outras impressoras para materiais compatíveis. Tecnologia de impressão 3D não é apenas aplicável a serviços de impressão 3D. Entusiastas ou outros indivíduos também devem considerar o custo antes de escolher uma.

1.2. Preço de Configuração da Impressora 3D

O preço de configuração da impressora 3D adicionaria ao custo de impressão 3D para pessoas que querem uma impressora 3D pessoal ou da empresa e querem 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 vem a um preço. Isso depende da expertise, experiência, branding do técnico e da sofisticação da impressora 3D. Baseado na sofisticação da impressora 3D, o preço de configuração de impressora FDM também será menor que impressoras de Sinterização Seletiva a Laser Direta.

1.3. Preço de Operação da Impressora 3D

O preço de operação também adiciona ao 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 afeta quanto serviços de impressão 3D cobram.

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

• 20 horas x 365 dias x 4 anos = 29.200 horas totais.
• $10000 ÷ 29200 = $0,342/hr.
• Usando o custo de operação de $0,342/hr, podemos calcular quanto custa imprimir uma peça que levará 10 horas.
• Isso será 0,342 x 10 = $3,42.

1.4. Custo de Manutenção

Sem manutenção, uma impressora 3D falhará em entregar impressões de qualidade superior ao longo do tempo. Portanto, manutenção adequada é importante. Serviços de impressão 3D teriam adicionado ao custo geral que fornecem. No entanto, você precisa fatorar isso no custo de impressão 3D para proprietários individuais. Custos de manutenção podem tomar muitas formas, incluindo:

• Custo de substituição de peças da impressora 3D.
• Taxa de limpeza de peças de impressão 3D.
• Custo de reparo de peças impressas em 3D.
• Custo adicionado pelo técnico.

Manutenção depende da sofisticação, recursos, raridade e tecnologia da impressora 3D. Portanto, usuários de impressora FDM podem dizer que manutenção varia de $200 a $599, enquanto usuários de impressora DSLS provavelmente diriam que custos de manutenção acima de $1000. 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 em impressão 3D. Isso é responsável pelo desenvolvimento do campo e determina a flexibilidade do processo, escolha de impressoras, custo de peças impressas em 3D e serviço de impressão 3D. A maioria dos serviços acessa o custo do material baseado em disponibilidade e compatibilidade com impressoras 3D e tecnologia de impressão.

2.1. Como Calcular o Custo do Material

Entendendo 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 requererá 100 gramas de PLA, e filamento PLA custa $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 peça impressa é pequena.

2.2. Tipos Comuns de Material Usados em Impressão 3D

Materiais comuns usados em impressão 3D e sua relação com custo incluem:

• Pó e Filamento

Pós e filamentos são termoplásticos. São considerados os materiais de impressão 3D mais baratos e mais comuns. Não-especialistas e/ou entusiastas comumente os usam na fabricação de modelos 3D.

Estes materiais são baratos devido à sua alta acessibilidade e disponibilidade. Também não precisam de impressoras 3D e tecnologias 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, também incorrem em custos adicionais pois muito tempo será gasto para aperfeiçoar as peças impressas.

• Resina

Resinas entregam peças impressas de alta qualidade, são fáceis de trabalhar e raramente precisam de procedimentos pós-operação. Consequentemente, são caras. Isso é visível no alto custo de peças impressas em 3D feitas de resina e no custo que serviços de impressão 3D cobram.

• Material high-end

Materiais high-end 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 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 modelo 3D grande aumentará o custo devido à necessidade de mais material, tamanho certo de impressoras 3D, custo de operação e tecnologias de impressão.

4. Complexidade do Modelo 3D

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

5. Volume de Produção

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

6. Pós-Processamento Escolhido

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

6.1 Polimento

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 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 revestir as peças impressas em 3D usando metais via eletrólise. Galvanoplastia é altamente cara devido ao mecanismo e escolha do metal de revestimento.

6.3 Revestimento Epóxi

Revestimento epóxi é uma opção comum de pós-processamento de impressão 3D que envolve revestir as impressões 3D com resina epóxi. Então 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 aqueles que querem 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 estes exemplos, você deve ter melhor insight sobre o custo de peças impressas em 3D, como calcular custo de peças impressas em 3D e quanto um serviço de impressão 3D cobrará de você:

Item de Exemplo	Custo Estimado	Tempo de Resposta
Tampa de garrafa	$30	1 – 3 dias
Pinos de afinação de violão	$50	1 – 3 dias
Suportes de protótipo	$50	1 – 3 dias
Fivela de cinto	$50	1 – 3 dias
Teclado	$100	3 – 7 dias
Sapato impresso em 3D	$150	3 – 7 dias
Suporte/estojo de microfone	$100	3 – 7 dias
Estojo com múltiplos compartimentos	$150	3 – 7 dias

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

Como Reduzir o Custo de Impressão 3D?

Reduzir o custo de um serviço de impressão 3D envolve reduzir o custo de operação e material usado. 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, então use estes 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 requeira tecnologias elaboradas. Por exemplo, você pode usar policarbonato se desejar dureza, e não necessariamente tem que usar um metal (que requer a impressora 3D DSLS cara).

2. Escolha a Tecnologia

Tecnologias sofisticadas aumentarão o custo de impressão 3D. Usar uma máquina sofisticada depende do material e complexidade do produto. Portanto, você deve se esforçar para escolher a tecnologia dentro do seu alcance de capital sem a peça impressa em 3D perder funções e o processo perder sua produtividade.

3. Economize Material de Impressão

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

3.1. Oca (Hollowing)

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

3.2. Remova Estruturas de Suporte

Estruturas de suporte garantem que a peça não tenha balanços, afetando a estabilidade. Usar uma estrutura de suporte usa 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 balanço maior que 45° e dividindo seu modelo.

3.3. Reduza Porcentagem de Preenchimento

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

3.4. Escolha Altura de Camada e Resolução Maiores

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

4. Selecione o Acabamento Apropriado

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

Conclusão

O custo de impressão 3D não deve limitar o uso do processo, especialmente para aqueles que querem terceirizar seus projetos para empresas de serviço de impressão 3D. Portanto, você deve saber os diferentes fatores determinando o custo de peças impressas em 3D e serviços de impressão. Isso é o mesmo para 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 de serviços de impressão 3D, você pode se referir a estas considerações dependendo da aplicação do produto.

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FAQ

A impressão 3D é cara ou custo-efetiva?

Sim, a impressão 3D economiza custo e tempo por ser automatizada. A redução no tempo usado garante custos operacionais menores e melhoria em inovação e design.

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

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

Por que impressoras 3D de metal são tão caras?

Impressoras 3D de metal são caras porque são novas. Portanto, requerem expertise e têm alto custo de manutenção. Além disso, os materiais não estão tão prontamente disponíveis como plástico, filamento e resinas.