Actualmente, las empresas y los particulares están subcontratando sus proyectos de impresión 3D a servicios de impresión 3D, ya que estos les dan acceso a la producción en masa, lo que les permite centrarse más en la innovación y el diseño y beneficiarse de un proceso de producción más rápido y sencillo.
La elección entre una gran cantidad de servicios de impresión 3D depende de factores como las ubicaciones, las capacidades, la infraestructura de fabricación y, lo más importante, el costo del servicio de impresión 3D. Este artículo analizará en detalle el costo de la impresión 3D, los factores que la afectan y cómo se puede reducir el costo de las piezas impresas en 3D.
Comprender el concepto de costos del servicio de impresión 3D.
El costo del servicio de impresión 3D es el costo total que un servicio de impresión 3D cobra a su cliente después de enviar su archivo CAD.
Dado que no todo el mundo subcontrata los servicios de impresión 3D, el coste de los servicios de impresión 3D es un coste de impresión 3D simplificado. Esto significa que los servicios tienen en cuenta factores comunes que afectan los costos de impresión 3D, como el material, la impresora 3D y el posprocesamiento, en la cotización que le brindan.
Independientemente del “costo” asociado con la impresión 3D, es uno de los procesos de fabricación más rentables, ya sea que se realice individualmente o se subcontrate a un servicio de impresión 3D.
Factores que determinan el coste de los servicios de impresión 3D
El capital es un factor importante a la hora de elegir un servicio de impresión 3D. Además, es necesario comprender los factores que determinan el coste del servicio de impresión 3D. A continuación se detallan los factores importantes que deben guiar su decisión.
1. Impresora 3D
El costo de la impresora 3D utilizada por el servicio de impresión 3D juega un papel importante en el costo de subcontratar ese servicio. El coste de una impresora 3D depende de factores como tecnologías, características, precios de configuración, etc. los cuales determinan la facilidad de uso, necesidad de conocimientos técnicos, material compatible y complejidad del proyecto.
Los servicios de impresión 3D que utilizan impresoras 3D de alta tecnología probablemente cobrarán más. Por lo tanto, a la hora de elegir una impresora 3D, debes considerar lo siguiente:
1.1. Tecnologías de impresión 3D
Las impresoras 3D crean piezas impresas a partir de un modelo CAD. Sin embargo, su tecnología determina los materiales compatibles, el mecanismo, la velocidad de producción, el costo de las piezas impresas en 3D y el costo del servicio de impresión 3D.
Todas las tecnologías de impresión 3D utilizadas en todo el mundo tienen precios diferentes. Por ejemplo, las impresoras FDM son las impresoras 3D para plásticos más baratas. La precisión y versatilidad de estas últimas las hacen más económicas que las impresoras SLA, que utilizan rayos láser para curar resina y plástico endurecido.
Las impresoras que utilizan otras tecnologías, como las impresoras de sinterización láser selectiva directa, son caras. Esto se debe a su rareza, facilidad de uso, productividad, necesidad de conocimientos técnicos, calidad de impresión y el material con el que trabajan.
Un servicio de impresión 3D que utilice una impresora de sinterización láser selectiva directa costaría más que uno que utilice otras impresoras para materiales compatibles. La tecnología de impresión 3D no sólo se aplica a los servicios de impresión 3D. Los aficionados u otras personas también deben considerar el costo antes de elegir uno.
1.2. Precio para montar una impresora 3D
El precio de instalación de la impresora 3D aumentaría el costo de la impresión 3D para las personas que desean una impresora 3D personal o comercial y desean contratar a un técnico. La mayoría de las personas contratan técnicos para evitar dañar la impresora 3D o activar una configuración incorrecta durante la instalación.
Si bien contratar a un técnico es útil, tiene un precio. Esto depende del conocimiento, experiencia y marca del técnico, así como de la complejidad de la impresora 3D. Dependiendo de la complejidad de la impresora 3D, el precio de instalación de una impresora FDM también es más bajo que el de una impresora de sinterización láser selectiva directa.
1.3. Precio de funcionamiento de las impresoras 3D.
El precio operativo también aumenta el coste del servicio de impresión 3D. Los costos operativos son el costo de una impresora 3D dividido por el total de horas de operación. A continuación se muestra una representación simple del precio operativo de una impresora 3D y cómo afecta el costo de los servicios de impresión 3D.
Imagínese comprar una impresora 3D FDM de 10.000 dólares y usarla 20 horas al día durante cuatro años. Si ignoramos los costos de reparaciones, mantenimiento y electricidad, los costos de operación son:
- 20 horas x 365 días x 4 años = 29.200 horas totales.
- $10 000 ÷ 29 200 = $0,342/hora.
- Basado en costos operativos de $0,342/hora. Podemos calcular cuánto cuesta imprimir una pieza que tarda 10 horas.
- Eso es 0,342 x 10 = $3,42.
1.4. Costos de mantenimiento
Sin mantenimiento, una impresora 3D no proporcionará calidades de impresión de primer nivel con el tiempo. Por lo tanto, un mantenimiento adecuado es importante. Los servicios de impresión 3D se habrían sumado a estos costos generales. Sin embargo, es necesario tener esto en cuenta en el coste de la impresión 3D para propietarios individuales. Los costos de mantenimiento pueden tomar muchas formas, incluyendo:
- Costo de reemplazo de piezas para una impresora 3D.
- Tasa de limpieza para piezas de impresión 3D.
- El costo de reparar piezas impresas en 3D.
- Los costes ocasionados por el técnico.
El mantenimiento depende de la complejidad, características, rareza y tecnología de la impresora 3D. Entonces, los usuarios de impresoras FDM podrían decir que el mantenimiento está entre $200 y $599, mientras que los usuarios de impresoras DSLS probablemente estén hablando de más de $1,000. Si contratas a un técnico, el coste de mantenimiento aumenta, ya que el técnico también cobra sus honorarios.
2. Material de impresión 3D
En la impresión 3D se utilizan muchos materiales diferentes. Este es el responsable del desarrollo del área y determina la flexibilidad del proceso, la elección de las impresoras, el costo de las piezas impresas en 3D y el servicio de impresión 3D. La mayoría de los servicios calculan los costos de materiales en función de la disponibilidad y la compatibilidad con las impresoras 3D y la tecnología de impresión.
2.1. Cómo calcular los costos de materiales.
Saber cómo calcular los costos de materiales puede ayudarlo a determinar cuánto cuesta producir una pieza impresa en 3D. Utilice la siguiente ilustración.
Imaginemos que una pieza impresa en 3D requiere 100 gramos de PLA y el filamento PLA cuesta 25 dólares el kg. Esto significa que el costo es $25/1000g = $0,025/g. Por lo tanto, el coste de la pieza impresa en 3D es 100 x 0,025 = 2,5 dólares. No importa si la parte impresa es pequeña o no.
2.2. Tipos comunes de materiales para la impresión 3D
Los materiales comúnmente utilizados en la impresión 3D y su relación de costos incluyen:
- polvo y filamento
Los polvos y filamentos son termoplásticos. Se consideran el material de impresión 3D más barato y más utilizado. Los aficionados y/o aficionados suelen utilizarlos para crear modelos 3D.
Estos materiales son económicos debido a su alta accesibilidad y disponibilidad. Además, no requieren impresoras ni tecnologías 3D sofisticadas. Por ejemplo, los termoplásticos como PLA y ABS cuestan sólo 20 dólares el kg y son compatibles con las impresoras FDM.
El polvo y los filamentos son baratos. Sin embargo, también conllevan costes adicionales, ya que es necesario dedicar mucho tiempo a perfeccionar las piezas impresas.
- resina
Las resinas producen piezas impresas de alta calidad, son fáciles de procesar y rara vez requieren tratamiento posterior. En consecuencia, son caros. Esto es evidente en el alto costo de las piezas de resina impresas en 3D y el costo de los servicios de impresión 3D.
- Materiales de alta calidad
Los materiales de alta calidad como el titanio y el aluminio son caros porque no están disponibles, son raros y son específicamente adecuados para la impresión 3D. Por ejemplo, DMLS se utiliza para la mayoría de los metales, lo cual es muy caro.
3. Tamaño del modelo 3D
El tamaño deseado del modelo 3D también determina el coste del servicio de impresión 3D. Un modelo 3D grande aumenta los costos debido a la necesidad de más material, el tamaño correcto de la impresora 3D, los costos operativos y las tecnologías de impresión.
4. Complejidad del modelo 3D
Para un modelo 3D complejo, se requiere una tecnología de impresión precisa y precisa para determinar el costo del proceso. También es necesario preparar modelos complejos, especialmente si el servicio de impresión 3D se encarga del corte y otros procedimientos de preparación. Por lo tanto, debe comprender la complejidad del modelo para evitar perder capital y tiempo.
5. Volumen de producción
La producción en masa de piezas impresas en 3D generalmente reduce el costo unitario de las piezas impresas en 3D. Sin embargo, con un gran volumen de producción, se necesitan más materiales (lo que aumenta los costos de material) y un tiempo de impresión prolongado (lo que aumenta los costos operativos).
6. Postprocesamiento seleccionado
Las opciones de posprocesamiento, como el pulido y la galvanoplastia, ayudan a mejorar la funcionalidad y la estética de las piezas impresas. El uso de cualquiera de estos procesos aumenta el coste del servicio de impresión 3D. Dependiendo del proceso, existen costos para cada proceso. A continuación se detallan los más comunes y su relación con el costo.
6.1 Pulido
El pulido implica lijar, enjuagar y pulir las piezas impresas en 3D para producir la superficie más lisa posible. Es un proceso costoso ya que requiere una alta precisión dimensional y una habilidad moderada para entregar una pieza impresa en 3D de alta calidad.
6.2 Recubrimiento galvánico
Es un proceso de mejora estética y/o funcional en el que piezas impresas en 3D se recubren de metales mediante electrólisis. La galvanoplastia es muy costosa debido al mecanismo y la elección del metal de recubrimiento.
6.3 Recubrimiento epoxi
El recubrimiento epoxi es una opción de posprocesamiento común para la impresión 3D que implica recubrir las impresiones 3D con resina epoxi. Luego se utiliza un endurecedor para mejorar su resistencia y sellar la parte porosa de las impresiones. El procedimiento es muy eficaz. Sin embargo, el costo depende del tipo de recubrimiento epoxi.
Ejemplos de costos para proyectos de impresión 3D
Para aquellos que quieran conocer rápidamente el costo de imprimir algunos artículos comunes, a continuación se muestran algunos ejemplos de piezas impresas en 3D, costos de impresión y tiempos de entrega. Con estos ejemplos deberías tener una mejor visión del coste de las piezas impresas en 3D, cómo calcular el coste de las piezas impresas en 3D y cuánto te cobrará un servicio de impresión 3D:
| Artículo de ejemplo | Costos estimados | Cambiando de bando |
| Tapa de botella | $30 | 13 días |
| Calibradores de afinación de guitarra | $50 | 13 días |
| Prototipo de soportes | $50 | 13 días |
| hebilla del cinturón | $50 | 13 días |
| Teclado | 100 dólares americanos | 3 – 7 días |
| zapato impreso en 3D | $150 | 3 – 7 días |
| Soporte/estuche para micrófono | 100 dólares americanos | 3 – 7 días |
| Maleta con múltiples compartimentos | $150 | 3 – 7 días |
El costo estimado de las piezas impresas en 3D en la tabla anterior es el costo total cobrado por el servicio de impresión 3D según el material, la complejidad y el tamaño del modelo, el posprocesamiento, la experiencia del equipo, la calidad de impresión y la marca. Además, el costo varía dependiendo de la cantidad, complejidad de las piezas y el país donde se encuentran.
¿Cómo reducir el coste de la impresión 3D?
Para reducir el coste de un servicio de impresión 3D, se deben reducir los costes operativos y el consumo de materiales. A continuación se muestran varias formas de reducir el costo de la impresión 3D.
1. Utilice material más barato
Comprenda la complejidad del diseño, las funciones de las piezas impresas, el entorno de uso y otras cosas, y luego elija el material más asequible en función de eso. Sin embargo, la pieza impresa en 3D no debe perder su función.
Si es posible, elija un material que no requiera tecnologías complejas. Por ejemplo, puedes usar policarbonato si quieres dureza y no necesariamente necesitas usar metal (lo que requiere la costosa impresora 3D DSLS).
2. Elige la tecnología
Las tecnologías sofisticadas aumentan el costo de la impresión 3D. El uso de una máquina sofisticada depende de la complejidad del material y del producto. Por lo tanto, debe intentar elegir la tecnología dentro de su presupuesto de capital sin que la pieza impresa en 3D pierda funcionalidad y el proceso pierda productividad.
3. Ahorre materiales de impresión
Cambiar el tamaño, la complejidad o la funcionalidad de la impresión 3D para reducir costos no es lo ideal. La reducción de tamaño reduce el consumo de material pero afecta la funcionalidad del producto. Si tiene la libertad, aún debe ahorrar en materiales de impresión utilizando los siguientes métodos:
3.1. Vaciado
Si la pieza impresa en 3D no requiere resistencia, puedes excavar el modelo para reducir la cantidad de material utilizado. En consecuencia, esto reduce los costos de material y el tiempo de procesamiento.
3.2. Quitar estructuras de soporte
Las estructuras de soporte aseguran que la pieza no tenga protuberancias que comprometan la estabilidad. El uso de una estructura de soporte utiliza más material y aumenta el tiempo de operación. En consecuencia, el coste del servicio de impresión 3D aumenta. Puede eliminar soportes de sus modelos 3D diseñando un ángulo de giro superior a 450° y dividiendo su modelo.
3.3. Reducir el porcentaje de llenado
Reducir el porcentaje de llenado reduce el costo de la impresión 3D a medida que disminuyen los costos de material y aumenta la productividad. Sin embargo, sólo debes utilizar este truco si la pieza no necesita sus propiedades estructurales.
3.4. Elija una altura y resolución de capa más altas
La altura de la capa determina la calidad y la velocidad de impresión. Por un lado, una altura de capa baja conduce a una impresión uniforme durante un tiempo de producción prolongado. Esto aumenta los costos operativos. Por otro lado, aumentar la altura de la capa acorta el tiempo de producción. En consecuencia, se reducen los costos operativos. Este truco es adecuado para realizar piezas impresas en 3D que no requieran estética.
4. Elige el acabado adecuado
Asegúrese de que su servicio de impresión 3D utilice un posprocesamiento que equilibre el costo y la funcionalidad/estética. Por ejemplo, si desea estética con un presupuesto limitado, pintar es un método ideal en lugar de galvanizar. Sin embargo, debido a que es menos duradero, debes investigar lo más posible antes de decidir el retoque que deseas. Los servicios también pueden asesorarle sobre la mejor técnica de posprocesamiento y los costes asociados.
Titulación Universitaria
El coste de la impresión 3D no debería limitar el uso del proceso, especialmente para aquellos que quieran subcontratar sus proyectos a empresas de servicios de impresión 3D. Por tanto, conviene conocer los diferentes factores que determinan el coste de las piezas impresas en 3D y los servicios de impresión. Esto también se aplica a los costes del mecanizado CNC, el moldeo por inyección y otros procesos rápidos de creación de prototipos. Este artículo también analiza lo que se puede considerar para reducir el costo de los servicios de impresión 3D. Puede consultar estas consideraciones según la aplicación del producto.
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Preguntas frecuentes
¿La impresión 3D es cara o económica?
Sí, la impresión 3D ahorra costes y tiempo mediante la automatización. El ahorro de tiempo garantiza menores costes operativos y mejoras en innovación y diseño.
¿Es la impresión 3D lo mismo que la creación rápida de prototipos y la fabricación aditiva?
Sí, la impresión 3D es lo mismo que la fabricación aditiva. Sin embargo, la creación rápida de prototipos implica la fabricación de prototipos utilizando procesos de fabricación como impresión 3D, mecanizado CNC, moldeo por inyección, etc. En consecuencia, se puede decir que la impresión 3D es un proceso utilizado en la creación rápida de prototipos.
¿Por qué son tan caras las impresoras 3D de metal?
Las impresoras 3D de metal son caras porque son nuevas. Por tanto, requieren conocimientos especializados e incurren en elevados costes de mantenimiento. Además, los materiales no están tan disponibles como el plástico, los filamentos y las resinas.
