Empresas e indivíduos estão agora a subcontratar os seus projetos de impressão 3D para serviços de impressão 3D, uma vez que estes lhes dão acesso à produção em massa, permitindo-lhes concentrar-se mais na inovação/design e beneficiar de um processo de produção mais simples.
A escolha entre uma infinidade de serviços de impressão 3D depende de fatores como locais, capacidades, infraestrutura de fabricação e, mais importante, o custo do serviço de impressão 3D. Este artigo discutirá detalhadamente o custo da impressão 3D, os fatores que a afetam e como você pode reduzir o custo das peças impressas em 3D.
Entenda o conceito de custos de serviços de impressão 3D
O custo do serviço de impressão 3D é o custo geral que um serviço de impressão 3D cobra de seu cliente após enviar seu arquivo CAD.
Como nem todo mundo terceiriza os serviços de impressão 3D, o custo dos serviços de impressão 3D é um custo simplificado de impressão 3D. Isto significa que os serviços levam em consideração fatores comuns que afetam os custos de impressão 3D, como material, impressora 3D e pós-processamento, no orçamento que lhe fornecem.
Independentemente do “custo” associado à impressão 3D, é um dos processos de fabricação mais econômicos, seja feito individualmente ou terceirizado para um serviço de impressão 3D.
Fatores que determinam o custo dos serviços de impressão 3D
O capital é um fator importante na escolha de um serviço de impressão 3D. Além disso, você precisa compreender os fatores que determinam o custo do serviço de impressão 3D. Abaixo estão os fatores importantes que devem orientar sua decisão.
1. Impressora 3D
O custo da impressora 3D utilizada pelo serviço de impressão 3D desempenha um papel importante no custo de terceirização desse serviço. O custo de uma impressora 3D depende de fatores como tecnologias, recursos, preços de configuração, etc. que determinam a facilidade de uso, necessidade de conhecimento técnico, material compatível e complexidade do projeto.
Os serviços de impressão 3D que usam impressoras 3D de alta tecnologia provavelmente cobrarão mais. Portanto, ao escolher uma impressora 3D, você deve considerar o seguinte:
1.1. Tecnologias de impressão 3D
As impressoras 3D criam peças impressas a partir de um modelo CAD. No entanto, a sua tecnologia determina os materiais compatíveis, o mecanismo, a velocidade de produção, o custo das peças impressas em 3D e o custo do serviço de impressão 3D.
Todas as tecnologias de impressão 3D utilizadas em todo o mundo têm preços diferentes. Por exemplo, as impressoras FDM são as impressoras 3D mais baratas para plásticos. A precisão e versatilidade destas últimas as tornam mais baratas do que as impressoras SLA, que usam raios laser para curar resina e plástico endurecido.
Impressoras que usam outras tecnologias, como impressoras de sinterização a laser seletiva direta, são caras. Isso se deve à sua raridade, facilidade de uso, produtividade, necessidade de conhecimento técnico, qualidade de impressão e material com que trabalham.
Um serviço de impressão 3D que usa uma impressora de sinterização direta seletiva a laser custaria mais do que um que usa outras impressoras para materiais compatíveis. A tecnologia de impressão 3D não se aplica apenas aos serviços de impressão 3D. Hobbyists ou outros indivíduos também devem considerar o custo antes de escolher um.
1.2. Preço para montar uma 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 incorreta durante a instalação.
Embora contratar um técnico seja útil, tem um preço. Isto depende do conhecimento, experiência e marca do técnico, bem como da complexidade da impressora 3D. Dependendo da complexidade da impressora 3D, o preço de configuração de uma impressora FDM também é inferior ao de uma impressora de sinterização a laser seletiva direta.
1.3. Preço operacional para impressoras 3D
O preço operacional também aumenta o custo do serviço de impressão 3D. Os custos operacionais são o custo de uma impressora 3D dividido pelo total de horas de operação. Abaixo está uma representação simples do preço operacional de uma impressora 3D e como isso afeta o custo dos serviços de impressão 3D.
Imagine comprar uma impressora 3D FDM de US$ 10.000 e usá-la 20 horas por dia durante quatro anos. Se ignorarmos os custos de reparos, manutenção e eletricidade, os custos operacionais são:
- 20 horas x 365 dias x 4 anos = 29.200 horas totais.
- US$ 10.000 ÷ 29.200 = US$ 0,342/hora.
- Com base em custos operacionais de US$ 0,342/hora. podemos calcular quanto custa imprimir uma peça que leva 10 horas.
- Isso dá 0,342 x 10 = $ 3,42.
1.4. Custos de manutenção
Sem manutenção, uma impressora 3D não fornecerá qualidades de impressão de alto nível ao longo do tempo. Portanto, a manutenção adequada é importante. Os serviços de impressão 3D teriam adicionado estes custos gerais. No entanto, você precisa levar isso em consideração no custo da impressão 3D para proprietários individuais. Os custos de manutenção podem assumir várias formas, incluindo:
- Custo de substituição de peças de uma impressora 3D.
- Taxa de limpeza de peças de impressão 3D.
- O custo de reparo das peças impressas em 3D.
- Os custos causados pelo técnico.
A manutenção depende da complexidade, características, raridade e tecnologia da impressora 3D. Portanto, os usuários de impressoras FDM podem dizer que a manutenção está entre US$ 200 e US$ 599, enquanto os usuários de impressoras DSLS provavelmente estão falando em mais de US$ 1.000. Se você contratar um técnico, o custo de manutenção aumenta, pois o técnico também cobra seus honorários.
2. Material de impressão 3D
Muitos materiais diferentes são usados na impressão 3D. Este é responsável pelo desenvolvimento da área e determina a flexibilidade do processo, a escolha das impressoras, o custo das peças impressas em 3D e do serviço de impressão 3D. A maioria dos serviços calcula os custos dos materiais com base na disponibilidade e compatibilidade com impressoras 3D e tecnologia de impressão.
2.1. Como calcular custos de materiais
Saber como calcular os custos de material pode ajudá-lo a determinar quanto custa produzir uma peça impressa em 3D. Use a ilustração a seguir.
Imagine que uma peça impressa em 3D requer 100 gramas de PLA e o filamento PLA custa US$ 25/kg. Isso significa que o custo é $ 25/1000g = $ 0,025/g. Portanto, o custo da peça impressa em 3D é 100 x 0,025 = US$ 2,5. Não importa se a parte impressa é pequena ou não.
2.2. Tipos comuns de materiais para impressão 3D
Os materiais comumente usados na impressão 3D e sua relação de custo incluem:
- pó e filamento
Pós e filamentos são termoplásticos. Eles são considerados o material de impressão 3D mais barato e mais comumente usado. Amadores e/ou hobbyistas costumam usá-los para criar modelos 3D.
Esses materiais são econômicos devido à sua alta acessibilidade e disponibilidade. Além disso, eles não exigem impressoras e tecnologias 3D requintadas. Por exemplo, termoplásticos como PLA e ABS custam apenas US$ 20 por kg e são compatíveis com impressoras FDM.
Pó e filamentos são baratos. No entanto, eles também incorrem em custos adicionais, pois é necessário gastar muito tempo no aperfeiçoamento das peças impressas.
- resina
As resinas produzem peças impressas de alta qualidade, são fáceis de processar e raramente requerem pós-tratamento. Conseqüentemente, eles são caros. Isso fica evidente no alto custo das peças de resina impressas em 3D e no custo dos serviços de impressão 3D.
- Materiais de alta qualidade
Materiais de alta qualidade, como titânio e alumínio, são caros porque não estão disponíveis, são raros e são especificamente adequados para impressão 3D. Por exemplo, DMLS é usado para a maioria dos metais, o que é muito caro.
3. Tamanho do modelo 3D
O tamanho desejado do modelo 3D também determina o custo do serviço de impressão 3D. Um modelo 3D grande aumenta os custos devido à necessidade de mais material, do tamanho certo da impressora 3D, dos custos operacionais e das tecnologias de impressão.
4. Complexidade do modelo 3D
Para um modelo 3D complexo, é necessária uma tecnologia de impressão precisa e precisa para determinar o custo do processo. Modelos complexos também precisam ser preparados, especialmente se o serviço de impressão 3D lidar com cortes e outros procedimentos de preparação. Portanto, você deve compreender a complexidade do modelo para evitar desperdício de capital e tempo.
5. Volume de produção
A produção em massa de peças impressas em 3D geralmente reduz o custo unitário das peças impressas em 3D. Porém, com um grande volume de produção, há necessidade de mais materiais (o que aumenta os custos dos materiais) e um longo tempo de impressão (o que aumenta os custos operacionais).
6. Pós-processamento selecionado
Opções de pós-processamento, como polimento e galvanoplastia, ajudam a melhorar a funcionalidade e a estética das peças impressas. O uso de qualquer um desses processos aumenta o custo do serviço de impressão 3D. Dependendo do processo, existem custos para cada processo. Abaixo estão os mais comuns e sua relação com o custo.
6.1 Polimento
O polimento envolve lixar, enxaguar e polir as peças impressas em 3D para produzir a superfície mais lisa possível. É um processo caro, pois requer alta precisão dimensional e habilidade moderada para entregar uma peça impressa em 3D de alta qualidade.
6.2 Revestimento galvânico
É um processo de melhoria estética e/ou funcional em que as peças impressas em 3D são revestidas com metais através de 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 para impressões 3D que envolve o revestimento das impressões 3D com resina epóxi. Um endurecedor é então usado para melhorar sua resistência e selar a parte porosa das impressões. O procedimento é muito eficaz. Porém, o custo depende do tipo de revestimento epóxi.
Exemplos de custos para projetos de impressão 3D
Para quem deseja aprender rapidamente o custo de impressão de alguns itens comuns, abaixo estão alguns exemplos de peças impressas em 3D, custos de impressão e tempo de entrega. Com estes exemplos você deverá 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 irá cobrar de você:
| Artigo de exemplo | Custos estimados | Mudança de lado |
| Tampa de garrafa | US$ 30 | 13 dias |
| Pinças de afinação de guitarra | US$ 50 | 13 dias |
| Protótipo de colchetes | US$ 50 | 13 dias |
| fivela de cinto | US$ 50 | 13 dias |
| Teclado | 100 dólares americanos | 3 – 7 dias |
| Sapato impresso em 3D | US$ 150 | 3 – 7 dias |
| Suporte/estojo para microfone | 100 dólares americanos | 3 – 7 dias |
| Mala com vários compartimentos | US$ 150 | 3 – 7 dias |
O custo estimado das peças impressas em 3D na tabela acima é o custo total cobrado pelo serviço de impressão 3D com base no material, complexidade e tamanho do modelo, pós-processamento, experiência da equipe, qualidade de impressão e marca. Além disso, o custo varia dependendo da quantidade, complexidade das peças e do país onde estão localizadas.
Como reduzir o custo da impressão 3D?
Para reduzir o custo de um serviço de impressão 3D, os custos operacionais e o consumo de materiais devem ser reduzidos. Abaixo estão várias maneiras de reduzir o custo da 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, e então escolha o material mais acessível com base nisso. No entanto, a peça impressa em 3D não deve perder a sua função.
Se possível, escolha um material que não requeira tecnologias complexas. Por exemplo, você pode usar policarbonato se quiser dureza e não precisa necessariamente usar metal (o que requer a cara impressora 3D DSLS).
2. Escolha a tecnologia
Tecnologias sofisticadas aumentam o custo da impressão 3D. A utilização de uma máquina sofisticada depende da complexidade do material e do produto. Portanto, você deve tentar escolher a tecnologia dentro do seu orçamento de capital sem que a peça impressa em 3D perca funcionalidade e o processo perca produtividade.
3. Economize materiais de impressão
Alterar o tamanho, a complexidade ou a funcionalidade da impressão 3D para reduzir custos não é o ideal. A redução do tamanho reduz o consumo de material, mas afeta a funcionalidade do produto. Se você tiver liberdade, ainda deverá economizar na impressão de materiais usando os seguintes métodos:
3.1. Esvaziando
Se a peça impressa em 3D não exigir resistência, você poderá escavar o modelo para reduzir a quantidade de material utilizado. Isto consequentemente reduz os custos de material e o tempo de processamento.
3.2. Remover estruturas de suporte
As estruturas de suporte garantem que a peça não apresente saliências que comprometam a estabilidade. Usar uma estrutura de suporte utiliza mais material e aumenta o tempo de operação. Consequentemente, o custo do serviço de impressão 3D aumenta. Você pode remover suportes de seus modelos 3D projetando um ângulo de balanço maior que 450° e dividindo seu modelo.
3.3. Reduzir a porcentagem de preenchimento
A redução da porcentagem de preenchimento reduz o custo da impressão 3D à medida que os custos dos materiais diminuem e a produtividade aumenta. No entanto, você só deve usar este hack se a peça não precisar de suas propriedades estruturais
3.4. Escolha uma altura e resolução de camada maiores
A altura da camada determina a qualidade e a velocidade de impressão. Por um lado, uma altura de camada baixa leva a uma impressão uniforme com um longo tempo de produção. Isso aumenta os custos operacionais. Por outro lado, aumentar a altura da camada encurta o tempo de produção. Consequentemente, os custos operacionais são reduzidos. Este hack é adequado para fazer peças impressas em 3D que não requerem estética.
4. Escolha o acabamento adequado
Certifique-se de que o serviço de impressão 3D use pós-processamento que equilibre custo e funcionalidade/estética. Por exemplo, se você deseja estética com baixo custo, a pintura é um método ideal em vez da galvanoplastia. No entanto, por ser menos durável, você deve pesquisar o máximo possível antes de decidir sobre o retoque desejado. Os serviços também podem aconselhá-lo sobre a melhor técnica de pós-processamento e os custos associados.
Diploma
O custo da impressão 3D não deve limitar a utilização 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 das peças impressas em 3D e dos serviços de impressão. Isto também se aplica aos custos de usinagem CNC, 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 estas 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 através da sua automação. A economia de tempo garante custos operacionais mais baixos e melhorias em inovação e design.
A impressão 3D é o mesmo que prototipagem rápida e fabricação aditiva?
Sim, a impressão 3D é o mesmo que a fabricação aditiva. No entanto, a prototipagem rápida envolve a fabricação de protótipos usando processos de fabricação como impressão 3D, usinagem CNC, moldagem por injeção, etc. Consequentemente, pode-se dizer que a impressão 3D é um processo utilizado na prototipagem rápida.
Por que as impressoras 3D de metal são tão caras?
As impressoras 3D de metal são caras porque são novas. Portanto, exigem conhecimento especializado e incorrem em altos custos de manutenção. Além disso, os materiais não estão tão facilmente disponíveis como plástico, filamentos e resinas.
