Cena profesjonalnego druku 3D: FDM, SLA, SLS, MJF, metal

Część drukowana nie ma ceny katalogowej. Wycena sumuje cztery bloki: przygotowanie pliku, druk (czas maszyny i materiał), obróbkę końcową, a następnie kontrolę i wysyłkę. W zależności od technologii dominuje jeden z bloków, dlatego dwie oferty na tę samą część mogą się różnić, choć żadna z nich nie jest „za droga”.

• Przygotowanie: naprawa siatki modelu, orientacja, podpory, rozmieszczenie na stole roboczym.
• Druk: czas pracy maszyny pomnożony przez stawkę godzinową (amortyzacja, energia, serwis, operator), plus zużyty materiał, łącznie z podporami i odpadami.
• Obróbka końcowa: usuwanie podpór, odpylanie z proszku, mycie, szlifowanie, barwienie, obróbka cieplna, dodatkowa obróbka skrawaniem.
• Kontrola i wysyłka: kontrola wizualna lub wymiarowa, pakowanie, transport.

Koszty stałe pozostają niskie: nie ma oprzyrządowania ani programowania, ale często obowiązuje minimalna wartość zamówienia. Cena pierwszej sztuki jest więc zbliżona do ceny dziesiątej, chyba że partia pozwala dobrze zapełnić stół roboczy. Aby wybrać między drukiem a obróbką skrawaniem, przeczytaj druk 3D czy obróbka CNC.

Sześć czynników wyjaśnia większość różnic, niezależnie od technologii, a każdy z nich można omówić z zakładem.

1. Objętość

Określa ona zużycie materiału. Przy tych samych wymiarach zewnętrznych część drążona lub ażurowa zużywa mniej materiału niż pełna i często wychodzi taniej.

2. Wysokość

Druk postępuje warstwa po warstwie: im wyższa część w maszynie, tym więcej warstw, a więc więcej czasu. W DLP, gdzie każda warstwa jest naświetlana jednorazowo, czas zależy głównie od wysokości; w metalu każda warstwa oznacza kolejny cykl nakładania proszku i topienia. Orientacja wpływa też na podpory, wygląd i wytrzymałość: decyzję podejmuje zakład.

3. Materiał

Proszki metali kosztują za kilogram znacznie więcej niż polimery, a tytan lub stopy niklu więcej niż stal nierdzewna. Wśród polimerów zwykły PLA oraz PEEK czy PEKK to zupełnie inne przedziały cenowe.

4. Wykończenie

Część prosto z drukarki jest najtańsza. Usuwanie podpór, szlifowanie, szkiełkowanie, barwienie lub malowanie dodają czasu pracy ręcznej, czasem więcej niż sam druk w przypadku części wizualnej.

5. Ilość

Ponieważ koszty stałe są niskie, ma ona mniejsze znaczenie niż w obróbce skrawaniem. Obniża głównie koszt ustawień i powtarzalnych wykończeń (ta sama sekwencja szlifowania lub barwienia stosowana do całej partii) i pozwala lepiej zapełnić stół roboczy.

6. Zapełnienie stołu roboczego

W SLS i MJF części układają się w komorze bez podpór, a koszt produkcji to przede wszystkim koszt całej komory: im gęściej jest zapełniona, tym bardziej rozkłada się on na większą liczbę części. W FDM, gdzie części drukowane są jedna po drugiej, zysk jest niewielki. Nie należy mylić tego zapełnienia z wypełnieniem wewnętrznym części FDM, które wpływa na materiał i czas druku każdej sztuki.

Każda technologia ma własny czynnik kosztotwórczy. Tabela wskazuje, na co zwrócić uwagę w pierwszej kolejności.

Ten sam plik może zmieniać pozycję w rankingu cenowym w zależności od technologii: jeśli kilka z nich odpowiada zastosowaniu, warto poprosić o cenę dla dwóch. Różnice między nimi wyjaśnia słownik wytwarzania przyrostowego.

Podawanie ceny za centymetr sześcienny wprowadzałoby w błąd: stawki zależą od zakładu, maszyny, geometrii i bieżącego obłożenia. Wystarczy kilka punktów odniesienia. Orientacyjnie mała część polimerowa o objętości kilku centymetrów sześciennych kosztuje zwykle od kilku do kilkudziesięciu euro, bez specjalnego wykończenia i minimalnej wartości zamówienia; ta sama część w metalu zwykle od kilkudziesięciu do kilkuset euro. Te wartości służą do wychwycenia oczywistej rozbieżności, a nie do przeliczania oferty.

Poniższy przykład jest fikcyjny: ilustruje wpływ zapełnienia stołu, a nie stawkę. Założenia: pełna komora kosztuje 800 € w eksploatacji (maszyna, proszek, robocizna) i mieści 200 części tego typu; wykończenie kosztuje 3 € za sztukę.

W praktyce zakład, który uzupełnia Państwa partię innymi zamówieniami, rozkłada komorę inaczej: przykład opisuje jedynie mechanizm. Warto poprosić o ceny dla kilku ilości, na przykład 1, 10 i 50 sztuk, aby zobaczyć krzywą dla własnego pliku.

Obróbka końcowa to pozycja najczęściej pomijana, a w przypadku części wizualnej może przekroczyć koszt druku. Zawsze należy zapytać, co obejmuje cena.

• Usuwanie podpór i odpylanie z proszku: w polimerach zwykle wliczone; w metalu trzeba dodatkowo oddzielić część od stołu (cięcie piłą lub drutową elektroerozją).
• Obróbka cieplna odprężająca: częsta w metalu, służy do usunięcia naprężeń szczątkowych.
• Szkiełkowanie i obróbka wibracyjna: ujednolicają wygląd i łagodzą krawędzie, opłacalne zwłaszcza w partiach.
• Barwienie, wygładzanie parą, szlifowanie, malowanie: czas pracy ręcznej, wyceniany według powierzchni.
• Wkładki gwintowane, gwintowanie, obróbka powierzchni pasowanych: dla precyzyjnych połączeń; zob. tolerancje obróbki skrawaniem.
• Mycie i dodatkowe utwardzanie: etapy właściwe dla SLA.

1. Drążyć części masywne i przewidzieć otwory do odprowadzenia proszku lub żywicy; zakład poda ich minimalną średnicę.
2. Zmniejszyć wysokość, akceptując orientację płaską, gdy pozwalają na to wygląd i wytrzymałość.
3. Ograniczyć wykończenie: powierzchnie niewidoczne bez obróbki, staranne wykończenie tylko na ścianach wizualnych.
4. Dobrze ustawić FDM: przejście z warstwy 0,1 mm na 0,2 mm zmniejsza liczbę warstw o połowę i wyraźnie skraca czas druku; rzadsze wypełnienie wewnętrzne często wystarcza dla prototypu.
5. Łączyć pozycje z tego samego materiału w jednym zamówieniu, aby zagęścić stół roboczy.
6. Scalać kilka części w jedną, gdy pozwala na to kształt: mniej montażu, mniej części do zamówienia.

Warto też zostawić standardowy termin: termin ekspresowy oznacza priorytetowe zajęcie maszyny i jest płatny. Jeśli planują Państwo kilkaset sztuk, porównajcie z wtryskiem: zob. koszt formy wtryskowej.

Orientacja części na stole to decyzja zakładu, która wpływa zarówno na cenę, jak i na jakość. Określa wysokość druku, a więc czas, oraz ilość podpór do usunięcia. Decyduje też, które ściany noszą ślady podpór, a w FDM – w jakim kierunku część jest najbardziej wytrzymała: jest mniej wytrzymała między warstwami niż w płaszczyźnie warstw.

Części prosto z drukarki mają szersze odchyłki wymiarowe niż części obrabiane skrawaniem, rzędu od jednej dziesiątej do kilku dziesiątych milimetra, w zależności od technologii, rozmiaru i materiału. Dla krytycznego otworu lub powierzchni pasowanej należy przewidzieć dodatkową obróbkę skrawaniem i wspomnieć o niej w zapytaniu.

• Plik 3D (STEP, STL lub 3MF) w milimetrach oraz rysunek, jeśli kluczowe są niektóre wymiary: zob. formaty plików.
• Preferowana technologia i materiał lub, w ich braku, zastosowanie (wygląd, mechanika, temperatura, kontakt z żywnością), aby zakład mógł coś zaproponować.
• Ilość, z progami (1, 10, 50) i ewentualną potrzebą produkcji seryjnej.
• Powierzchnie funkcjonalne: otwory, gwinty, powierzchnie pasowane do dodatkowej obróbki skrawaniem, oczekiwane tolerancje.
• Wykończenie: surowe, szlifowane, barwione lub malowane, kolor, ściany widoczne.
• Termin, miejsce dostawy oraz, jeśli część jest wrażliwa, poufność.

W Meaflow dodanie zapytania jest bezpłatne i bez prowizji: kilku wykonawców usług druku 3D może przesłać Państwu ofertę, którą porównacie i omówicie przez komunikator. Przy pierwszej części do zatwierdzenia pomoże także strona o prototypowaniu. Na dalszym etapie przeczytajcie od prototypu do serii, a jeśli rozwijają Państwo produkt sprzętowy, poznajcie sektor startupów hardware’owych.