Prijs van professioneel 3D-printen: FDM, SLA, SLS, MJF, metaal

Een geprint onderdeel heeft geen catalogusprijs. Een offerte telt vier blokken bij elkaar op: de voorbereiding van het bestand, het printen (machinetijd en materiaal), de nabewerking, en tot slot de controle en verzending. Afhankelijk van de technologie domineert een van de blokken. Daarom kunnen twee offertes voor hetzelfde onderdeel verschillen zonder dat de ene „te duur” is.

• Voorbereiding: herstel van het mesh, oriëntatie, supports, plaatsing op het platform.
• Printen: machinetijd vermenigvuldigd met een uurtarief (afschrijving, energie, onderhoud, operator), plus het verbruikte materiaal, inclusief supports en afval.
• Nabewerking: verwijderen van supports, ontpoederen, wassen, schuren, kleuren, warmtebehandeling, nabewerking door machinale bewerking.
• Controle en verzending: visuele of maatcontrole, verpakking, transport.

De vaste kosten blijven laag: geen gereedschap en geen programmering, maar vaak wel een minimale bestelwaarde. De prijs van het eerste onderdeel ligt dus dicht bij die van het tiende, tenzij de serie het platform goed vult. Wilt u afwegen tegen machinale bewerking, lees dan 3D-printen of CNC-bewerking.

Zes factoren verklaren het grootste deel van de prijsverschillen, ongeacht de technologie, en over elk ervan kunt u met het bedrijf in gesprek.

1. Het volume

Het bepaalt het materiaalverbruik. Bij gelijke buitenafmetingen verbruikt een hol of opengewerkt onderdeel minder dan een massief onderdeel en is het vaak goedkoper.

2. De hoogte

Het printen verloopt laag voor laag: hoe hoger het onderdeel in de machine staat, hoe meer lagen en dus hoe meer tijd. Bij DLP, waar elke laag in één keer wordt belicht, hangt de duur vooral af van de hoogte; bij metaal voegt elke laag een cyclus van poederopbrengst en smelten toe. De oriëntatie beïnvloedt ook de supports, het uiterlijk en de sterkte: het bedrijf maakt die afweging.

3. Het materiaal

Metaalpoeders kosten per kilo veel meer dan polymeren, en titaan of nikkellegeringen meer dan roestvast staal. Onder de polymeren behoren gangbaar PLA en PEEK of PEKK niet tot dezelfde prijsklasse.

4. De afwerking

Een onderdeel zoals het uit de printer komt is het goedkoopst. Het verwijderen van supports, schuren, parelstralen, kleuren of lakken kosten arbeidstijd, soms meer dan het printen zelf bij een zichtonderdeel.

5. Het aantal

Omdat de vaste kosten laag zijn, weegt het aantal minder zwaar dan bij machinale bewerking. Het verlaagt vooral de kosten van instellingen en terugkerende afwerkingen (dezelfde schuur- of kleurstap toegepast op een hele serie) en maakt een betere vulling van het platform mogelijk.

6. De vulling van het platform

Bij SLS en MJF worden de onderdelen zonder supports in de bouwbak gestapeld en zijn de kosten van een productierun vooral de kosten van de volledige bak: hoe dichter die gevuld is, hoe meer onderdelen de kosten delen. Bij FDM, waar de onderdelen na elkaar worden opgebouwd, is de winst klein. Verwar deze vulling niet met het interne vulpercentage van een FDM-onderdeel, dat het materiaalverbruik en de duur per onderdeel bepaalt.

Elke technologie heeft een eigen kostenmotor. De tabel laat zien waar u eerst naar moet kijken.

Hetzelfde bestand kan van technologie tot technologie een andere prijsrangorde krijgen: als meerdere technologieën voor het gebruik geschikt zijn, vraag dan een prijs voor twee ervan. Voor de verschillen ertussen, zie de woordenlijst additive manufacturing.

Een prijs per kubieke centimeter noemen zou misleidend zijn: de tarieven verschillen per bedrijf, machine, geometrie en drukte op dat moment. Enkele richtwaarden volstaan. Ter indicatie kost een klein polymeeronderdeel van enkele kubieke centimeters eerder enkele euro’s tot enkele tientallen euro’s, exclusief specifieke afwerking en exclusief minimale bestelwaarde; hetzelfde onderdeel in metaal eerder enkele tientallen tot enkele honderden euro’s. Gebruik deze richtwaarden om een duidelijk verschil te herkennen, nooit om een offerte na te rekenen.

Het volgende voorbeeld is fictief: het illustreert het effect van de vulling van het platform, geen tarief. Uitgangspunten: een volle bak kost € 800 om te bedienen (machine, poeder, arbeid) en past 200 onderdelen van dit type; de afwerking kost € 3 per onderdeel.

In de praktijk verdeelt een bedrijf dat uw serie aanvult met andere opdrachten de bak anders: het voorbeeld beschrijft alleen het mechanisme. Vraag prijzen voor meerdere aantallen, bijvoorbeeld 1, 10 en 50 stuks, om de curve voor uw eigen bestand te zien.

De nabewerking is de post die het vaakst wordt vergeten, en bij een zichtonderdeel kan die de printkosten overtreffen. Vraag altijd wat de prijs omvat.

• Verwijderen van supports en ontpoederen: bij polymeren meestal inbegrepen; bij metaal moet het onderdeel ook van het platform worden gescheiden (zagen of draaderosie).
• Spanningsarmgloeien: gebruikelijk bij metaal, om restspanningen te verminderen.
• Parelstralen en trilslijpen: ze maken het uiterlijk gelijkmatig en breken scherpe randen, vooral rendabel bij series.
• Kleuren, dampgladmaken, schuren, lakken: arbeidstijd, te begroten op basis van het oppervlak.
• Draadinserts, draadtappen, bewerken van pasvlakken: voor nauwkeurige assemblages; zie de toleranties bij machinale bewerking.
• Wassen en nahardenen: stappen die specifiek zijn voor SLA.

1. Massieve onderdelen uithollen en afvoergaten voor poeder of hars voorzien; het bedrijf geeft de minimale diameter op.
2. De hoogte verminderen door een liggende oriëntatie te accepteren wanneer uiterlijk en sterkte dat toelaten.
3. De afwerking beperken: ruw zoals geprint op niet-zichtbare vlakken, verzorgde afwerking alleen op de zichtvlakken.
4. FDM zo nauwkeurig mogelijk instellen: van een laag van 0,1 mm naar 0,2 mm halveert het aantal lagen en verkort de printtijd aanzienlijk; een lichtere interne vulling volstaat vaak voor een prototype.
5. Referenties groeperen van hetzelfde materiaal in één bestelling om het platform dichter te vullen.
6. Meerdere onderdelen samenvoegen tot één wanneer de vorm dat toelaat: minder assemblage, minder onderdelen om te bestellen.

Laat ook een standaardlevertijd toe: een spoedlevering zet een machine met voorrang in en wordt doorberekend. Mikt u op enkele honderden stuks, vergelijk dan met spuitgieten: zie de kosten van een spuitgietmatrijs.

De oriëntatie van het onderdeel op het platform is een beslissing van het bedrijf die zowel de prijs als de kwaliteit raakt. Ze bepaalt de printhoogte, dus de tijd, en de hoeveelheid te verwijderen supports. Ze bepaalt ook welke vlakken de sporen van de supports dragen en, bij FDM, in welke richting het onderdeel het sterkst is: tussen de lagen is het minder sterk dan in het vlak van de lagen.

Onderdelen zoals ze uit de printer komen, hebben ruimere maatafwijkingen dan een machinaal bewerkt onderdeel, in de orde van een tiende tot enkele tienden van een millimeter, afhankelijk van technologie, afmeting en materiaal. Voor een kritische boring of een kritisch pasvlak plant u een nabewerking door machinale bewerking in en vermeldt u die in uw aanvraag.

• Het 3D-bestand (STEP, STL of 3MF) in millimeters, en een tekening als er kritische maten zijn: zie de bestandsformaten.
• De gewenste technologie en het materiaal of, bij gebrek daaraan, het gebruik (uiterlijk, mechanica, temperatuur, voedselcontact) zodat het bedrijf een voorstel kan doen.
• Het aantal, met staffels (1, 10, 50) en de eventuele behoefte aan een serie.
• De functionele oppervlakken: boringen, schroefdraad, pasvlakken die machinaal nabewerkt moeten worden, verwachte toleranties.
• De afwerking: ruw, geschuurd, gekleurd of gelakt, kleur, zichtbare vlakken.
• De levertijd, de leverplaats en, als het onderdeel gevoelig is, de vertrouwelijkheid.

Op Meaflow is het plaatsen van een aanvraag gratis en zonder commissie: meerdere leveranciers van 3D-printen kunnen u een offerte sturen, die u vergelijkt en waarover u via de berichtenfunctie overleg voert. Voor een eerste te valideren onderdeel helpt ook de pagina prototyping. Lees voor het vervolg van prototype naar serie en ontdek, als u een hardwareproduct ontwikkelt, de sector hardwarestartups.