Preço da impressão 3D profissional: FDM, SLA, SLS, MJF, metal

Uma peça impressa não tem preço de catálogo. Um orçamento soma quatro blocos: a preparação do ficheiro, a impressão (tempo de máquina e material), o pós-processamento, e por fim o controlo e a expedição. Consoante a tecnologia, um dos blocos domina, o que explica que dois orçamentos para a mesma peça difiram sem que um deles seja «demasiado caro».

• Preparação: reparação da malha, orientação, suportes, posicionamento na plataforma.
• Impressão: duração da máquina multiplicada por uma taxa horária (amortização, energia, manutenção, operador), mais o material consumido, incluindo suportes e desperdícios.
• Pós-processamento: remoção dos suportes, remoção do pó, lavagem, lixagem, tingimento, tratamento térmico, retoma por maquinagem.
• Controlo e expedição: verificação visual ou dimensional, embalagem, transporte.

Os custos fixos permanecem baixos: não há ferramentas nem programação, mas muitas vezes existe uma encomenda mínima. O preço da primeira peça é, por isso, próximo do da décima, salvo se o lote permitir ocupar bem uma plataforma. Para decidir entre impressão e maquinagem, leia impressão 3D ou maquinagem CNC.

Seis fatores explicam o essencial das diferenças, seja qual for a tecnologia, e cada um pode ser discutido com a oficina.

1. O volume

Determina o material consumido. Com as mesmas dimensões exteriores, uma peça oca ou vazada consome menos do que uma peça maciça e acaba muitas vezes por ficar mais barata.

2. A altura

A impressão avança camada a camada: quanto mais alta for a peça na máquina, mais camadas há e, portanto, mais tempo. Em DLP, em que cada camada é exposta de uma só vez, a duração depende sobretudo da altura; em metal, cada camada acrescenta um ciclo de deposição de pó e de fusão. A orientação também influencia os suportes, o aspeto e a resistência: cabe à oficina decidir.

3. O material

Os pós metálicos custam muito mais por quilo do que os polímeros, e o titânio ou as ligas de níquel mais do que o aço inoxidável. Entre polímeros, um PLA corrente e um PEEK ou um PEKK não pertencem à mesma gama de preços.

4. O acabamento

Uma peça em bruto de impressão é a mais barata. A remoção de suportes, a lixagem, a microjateagem, o tingimento ou a pintura acrescentam tempo de mão de obra, por vezes mais do que a própria impressão numa peça de aspeto.

5. A quantidade

Como os custos fixos são baixos, pesa menos do que na maquinagem. Reduz sobretudo o custo das afinações e dos acabamentos repetitivos (a mesma sequência de lixagem ou de tingimento aplicada a todo um lote) e permite ocupar melhor a plataforma.

6. A ocupação da plataforma

Em SLS e MJF, as peças empilham-se na cuba sem suportes, e o custo de uma produção é sobretudo o da cuba inteira: quanto mais densa, mais esse custo se reparte por um maior número de peças. Em FDM, em que as peças são depositadas uma após outra, o ganho é pequeno. Não confunda esta ocupação com a percentagem de enchimento interno de uma peça FDM, que influencia o material e a duração de cada peça.

Cada tecnologia tem o seu próprio motor de custo. O quadro indica o que observar em primeiro lugar.

O mesmo ficheiro pode mudar de posição na comparação de uma tecnologia para outra: quando várias servem para a utilização pretendida, peça um preço para duas delas. Para perceber as diferenças entre elas, consulte o glossário do fabrico aditivo.

Indicar um preço por centímetro cúbico seria enganador: as tarifas variam consoante a oficina, a máquina, a geometria e a carga de trabalho do momento. Bastam alguns pontos de referência. A título indicativo, uma pequena peça em polímero de alguns centímetros cúbicos custa antes de alguns euros a algumas dezenas de euros, sem acabamento específico e sem encomenda mínima; a mesma peça em metal, antes de algumas dezenas a algumas centenas de euros. Use estas referências para detetar uma diferença evidente, nunca para recalcular um orçamento.

O exemplo seguinte é fictício: ilustra o efeito da ocupação da plataforma, não uma tarifa. Hipóteses: uma cuba completa custa 800 € a operar (máquina, pó, mão de obra) e pode conter 200 peças deste tipo; o acabamento custa 3 € por peça.

Na prática, uma oficina que complete o seu lote com outras encomendas reparte a cuba de outra forma: o exemplo descreve apenas o mecanismo. Peça preços para várias quantidades, por exemplo 1, 10 e 50 peças, para ver a curva no seu próprio ficheiro.

O pós-processamento é a rubrica mais esquecida e pode ultrapassar o custo de impressão numa peça de aspeto. Pergunte sempre o que o preço inclui.

• Remoção dos suportes e do pó: em polímero, estão geralmente incluídas; em metal, é preciso ainda separar a peça da plataforma (serragem ou eletroerosão por fio).
• Tratamento térmico de alívio de tensões: frequente em metal, para aliviar as tensões residuais.
• Microjateagem e acabamento vibratório: uniformizam o aspeto e suavizam as arestas, sendo rentáveis sobretudo em lote.
• Tingimento, alisamento por vapor, lixagem, pintura: tempo de mão de obra, a orçamentar consoante a superfície.
• Insertos roscados, roscagem, maquinagem de assentos: para montagens precisas; veja as tolerâncias de maquinagem.
• Lavagem e pós-cura: etapas próprias da SLA.

1. Esvaziar as peças maciças e prever orifícios de escoamento do pó ou da resina; a oficina indica o diâmetro mínimo.
2. Reduzir a altura, aceitando uma orientação deitada quando o aspeto e a resistência o permitirem.
3. Aligeirar o acabamento: em bruto de impressão nas superfícies não visíveis, acabamento cuidado apenas nas faces de aspeto.
4. Afinar o FDM ao essencial: passar de uma camada de 0,1 mm para 0,2 mm reduz o número de camadas para metade e diminui nitidamente o tempo de impressão; um enchimento interno aligeirado basta muitas vezes para um protótipo.
5. Agrupar as referências do mesmo material numa só encomenda para densificar a plataforma.
6. Fundir várias peças numa só quando a forma o permitir: menos montagem, menos peças a encomendar.

Admita também um prazo normal: um prazo urgente mobiliza uma máquina com prioridade e paga-se. Se pretende várias centenas de peças, compare com a injeção: veja o custo de um molde de injeção.

A orientação da peça na plataforma é uma decisão da oficina que afeta tanto o preço como a qualidade. Determina a altura de impressão, logo o tempo, bem como a quantidade de suportes a remover. Determina também que faces ficam com as marcas dos suportes e, em FDM, em que sentido a peça é mais resistente: é menos resistente entre camadas do que no plano das camadas.

Em bruto de impressão, as peças apresentam desvios dimensionais maiores do que uma peça maquinada, da ordem de um décimo a alguns décimos de milímetro consoante a tecnologia, o tamanho e o material. Para um furo ou um assento críticos, preveja uma retoma por maquinagem e mencione-a no pedido.

• O ficheiro 3D (STEP, STL ou 3MF) em milímetros, e um desenho se existirem cotas críticas: veja os formatos de ficheiros.
• A tecnologia e o material pretendidos ou, na falta deles, a utilização (aspeto, mecânica, temperatura, contacto alimentar) para que a oficina proponha.
• A quantidade, com escalões (1, 10, 50) e a eventual necessidade de série.
• As superfícies funcionais: furos, roscas, assentos a retomar por maquinagem, tolerâncias esperadas.
• O acabamento: em bruto, lixado, tingido ou pintado, cor, faces visíveis.
• O prazo, o local de entrega e, se a peça for sensível, a confidencialidade.

Na Meaflow, publicar um pedido é gratuito e sem comissão: vários fornecedores de impressão 3D podem enviar-lhe uma proposta, que compara e sobre a qual troca mensagens. Para uma primeira peça a validar, a página de prototipagem também o ajudará. Para a fase seguinte, leia do protótipo à série e, se desenvolve um produto de hardware, descubra o setor das startups de hardware.