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Descripción general del costo del servicio de impresión 3D:qué lo determina y cómo reducirlo


Las empresas y las personas ahora externalizan sus proyectos relacionados con la impresión 3D a servicios de impresión 3D porque los servicios les dan acceso a la producción en masa y les permiten centrarse más en la innovación/diseño y disfrutar de un proceso de producción más sencillo.

Elegir entre la gran cantidad de servicios de impresión 3D depende de factores tales como ubicaciones, capacidades, infraestructuras de fabricación y, lo que es más importante, el costo del servicio de impresión 3D. Este artículo hablará extensamente sobre el costo de la impresión 3D, los factores que lo afectan y cómo puede reducir el costo de las piezas impresas en 3D.

Comprender el concepto de costo del servicio de impresión 3D

El costo del servicio de impresión 3D es el costo general que un servicio de impresión 3D le da a su cliente después de cargar su archivo CAD.

Dado que no todos subcontratan servicios de impresión 3D, el costo del servicio de impresión 3D es un costo de impresión 3D simplificado. Esto significa que los servicios optimizan los factores generales que afectan el costo de la impresión 3D, como el material, las impresoras 3D y los acabados de posprocesamiento, en la cotización que le brindan.

A pesar del "costo" atribuido a la impresión 3D, es uno de los procesos de fabricación más asequibles utilizados individualmente o subcontratados a un servicio de impresión 3D a nivel mundial.

Factores que determinan el costo del servicio de impresión 3D

El capital es un factor importante para determinar su elección de un servicio de impresión 3D, lo que exige además comprender los factores que determinan el costo del servicio de impresión 3D. A continuación se encuentran los factores importantes que deben guiarlo al tomar su decisión.

1. Impresora 3D

El costo de la impresora 3D utilizada por el servicio de impresión 3D juega un papel muy importante en el costo de subcontratarlos. El costo de la impresora 3D depende de factores como tecnologías, características, precios de configuración, etc., que dictan la facilidad de operación, la necesidad de experiencia técnica, material compatible y la complejidad del diseño.

El servicio de impresoras 3D que utiliza impresoras 3D de alta tecnología probablemente cobrará más. Por lo tanto, debe tener en cuenta lo siguiente cuando elija una impresora 3D:

1.1. Tecnologías de impresión 3D

Las impresoras 3D fabrican piezas impresas utilizando 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 en 3D.

Todas las tecnologías de impresión 3D utilizadas a nivel mundial tienen diferentes precios. Por ejemplo, las impresoras FDM son las impresoras 3D más baratas que se utilizan para plásticos. Son menos costosas que las impresoras SLA que usan rayos láser para curar resina y plástico endurecido debido a la precisión y versatilidad de este último.

Las impresoras que ejecutan otras tecnologías, como las impresoras de sinterización directa selectiva por láser, son costosas debido a la rareza, la facilidad de operación, la productividad, la necesidad de experiencia técnica, la calidad de impresión y el material en el que trabajan.

Un servicio de impresión 3D que utilice una impresora de sinterización directa selectiva por láser cobraría más que uno que utilice otras impresoras por materiales compatibles. La tecnología de impresión 3D no solo es aplicable a los servicios de impresión 3D. Los aficionados u otras personas también deben considerar el costo antes de elegir uno.

1.2. Precio de instalación de la impresora 3D

El precio de configuración de la impresora 3D se sumaría al costo de la impresión 3D para las personas que desean una impresora 3D personal o de empresa 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 es útil, contratar a un técnico tiene un precio. Esto depende de la pericia, la experiencia, la marca y la sofisticación de la impresora 3D del técnico. En función de la sofisticación de la impresora 3D, el precio de configuración de la impresora FDM también será más bajo que el de las impresoras de sinterización directa selectiva por láser.

1.3. Precio de operación de la impresora 3D

El precio de la operación también se suma al costo del servicio de impresión 3D. El costo de operación es el costo de una impresora 3D dividido por el total de horas de operación. A continuación se muestra una ilustración simple del precio de operación de la impresora 3D y cómo afecta la cantidad que cobran los servicios de impresión 3D.

Imagine que compra una impresora 3D FDM por 10 000 $ y la utilizará 20 horas diarias durante cuatro años. Ignorando el costo de reparaciones, mantenimiento y electricidad, el costo de operación será:

1.4. Costo de mantenimiento

Sin mantenimiento, una impresora 3D no podrá ofrecer impresiones de primera calidad con el tiempo. Por lo tanto, es importante un mantenimiento adecuado. Los servicios de impresión 3D lo habrían agregado al costo general que brindan. Sin embargo, debe tener esto en cuenta en el costo de la impresión 3D para propietarios individuales. Los costos de mantenimiento pueden tomar muchas formas, incluyendo:

El mantenimiento depende de la sofisticación, las características, la rareza y la tecnología de la impresora 3D. Por lo tanto, los usuarios de impresoras FDM podrían decir que el mantenimiento oscila entre $200 y $599, mientras que los usuarios de impresoras DSLS probablemente dirían que los costos de mantenimiento superan los $1000. Además, si contrata a un técnico, los costos de mantenimiento aumentarán ya que el técnico también cobrará su tarifa.

2. Material de impresión 3D

Hay muchos tipos de materiales utilizados en la impresión 3D. Esto es responsable del desarrollo del campo y determina la flexibilidad del proceso, la elección de las impresoras, el costo de las piezas impresas en 3D y el servicio de impresión en 3D. La mayoría de los servicios acceden al costo del material según la disponibilidad y la compatibilidad con las impresoras 3D y la tecnología de impresión.

2.1. Cómo calcular el costo del material

Al comprender cómo calcular el costo del material, puede saber cuánto cuesta hacer una pieza impresa en 3D. Utilice la siguiente ilustración.

Imagine que una pieza impresa en 3D requerirá 100 gramos de PLA, y el filamento de PLA cuesta $25/kg. Esto significa que el costo es de $25/1000 g=$0.025/g. Por lo tanto, el costo de la pieza impresa en 3D será de 100 x 0,025 =$2,5. No importa si la parte impresa es pequeña.

2.2. Tipos comunes de materiales utilizados en la impresión 3D

Los materiales comunes utilizados en la impresión 3D y su relación con el costo incluyen:

Los polvos y filamentos son termoplásticos. Se consideran el material de impresión 3D más barato y más común. Los no expertos y/o los aficionados suelen utilizarlos para crear modelos 3D.

Estos materiales son económicos debido a su alta accesibilidad y disponibilidad. Además, no necesitan tecnologías e impresoras 3D exquisitas. Por ejemplo, los termoplásticos como PLA y ABS cuestan tan solo $20 por kg y son compatibles con las impresoras FDM.

El polvo y los filamentos son baratos. Sin embargo, también incurren en costos adicionales, ya que se dedicará mucho tiempo a perfeccionar las piezas impresas.

Las resinas ofrecen piezas impresas de alta calidad, son fáciles de trabajar y rara vez necesitan procedimientos posteriores a la operación. En consecuencia, son caros. Esto es visible en el alto costo de las piezas impresas en 3D hechas de resina y el costo de los servicios de impresión 3D.

Los materiales de alta gama, como el titanio y el aluminio, son caros debido a su falta de disponibilidad, rareza y necesidad de tecnologías de impresión 3D específicas. Por ejemplo, la mayoría de los metales usarán el DMLS, que es muy costoso.

3. Tamaño del modelo 3D

El tamaño del modelo 3D deseado también determinará el costo del servicio de impresión 3D. Un modelo 3D grande aumentará el costo debido a la necesidad de más material, el tamaño correcto de las impresoras 3D, el costo de operación y las tecnologías de impresión.

4. Complejidad del modelo 3D

Un modelo 3D complejo requerirá una tecnología de impresión exacta y precisa para determinar el costo del proceso. Los modelos complejos también necesitan preparación, especialmente si el servicio de impresión 3D manejará el corte y otros procedimientos de preparación. Por lo tanto, debe comprender la complejidad del modelo para evitar la pérdida de capital y de tiempo.

5. Volumen de producción

La producción en masa de piezas impresas en 3D generalmente reduce el costo individual de las piezas impresas en 3D. Sin embargo, al tratarse de un gran volumen de producción, existe la necesidad de más materiales (lo que aumenta el costo del material) y un tiempo de impresión prolongado (lo que aumenta el costo de operación).

6. Posprocesamiento elegido

Las opciones de posprocesamiento, como el pulido y la galvanoplastia, ayudan a las piezas impresas a mejorar su funcionalidad y estética. El uso de cualquiera de estos procesos aumentará el costo del servicio de impresión 3D. Dependiendo del proceso, cada uno tiene su costo. A continuación se muestran los más comunes y su relación con el costo.

6.1 Pulido

El pulido implica lijar las piezas impresas en 3D, enjuagarlas y aplicar el pulidor para obtener la superficie más lisa posible. Es un proceso costoso porque requiere una alta precisión dimensional y un nivel de habilidad moderado para entregar una pieza impresa en 3D de calidad.

6.2 Galvanoplastia

Es un proceso estético y/o de mejora de la función que consiste en recubrir las piezas impresas en 3D utilizando metales mediante electrólisis. La galvanoplastia es muy costosa debido al mecanismo y la elección del metal de recubrimiento.

6.3 Revestimiento epoxi

El recubrimiento epoxi es una opción común de posprocesamiento de impresión 3D que consiste en recubrir las impresiones 3D con una resina epoxi. Luego se utiliza un endurecedor para mejorar su resistencia y sellar la parte porosa de las impresiones. El proceso es altamente efectivo. Sin embargo, el costo depende del tipo de recubrimiento epoxi.

Ejemplos de costos de proyectos impresos en 3D

Para aquellos que quieran saber rápidamente el costo de imprimir algunos artículos comunes, a continuación se muestran algunos ejemplos de piezas impresas en 3D, costos de impresión y tiempo de entrega. Con estos ejemplos, debería tener una mejor idea del costo de las piezas impresas en 3D, cómo calcular el costo de las piezas impresas en 3D y cuánto le cobrará un servicio de impresión en 3D:

Elemento de ejemplo Coste estimado Tiempo de respuesta
Tapa de botella $30  1 – 3 días
Clavijas de afinación de guitarra $50  1 – 3 días
Soportes prototipo $50  1 – 3 días
Hebilla de cinturón $50  1 – 3 días
Teclado $100 3 – 7 días
Zapato impreso en 3D $150  3 – 7 días
Soporte/funda para micrófono $100  3 – 7 días
Estuche con múltiples compartimentos $150  3 – 7 días

El costo estimado de las piezas impresas en 3D en la tabla anterior es el gasto total cobrado por el servicio de impresión 3D según el material, la complejidad y el tamaño del modelo, el procesamiento posterior, la experiencia del equipo, las impresiones de calidad y la marca. Además, el costo varía según la cantidad, la complejidad de las piezas y el país en el que se encuentran.

¿Cómo reducir el costo de la impresión 3D?

Reducir el coste de un servicio de impresión 3D implica reducir el coste de operación y el material utilizado. A continuación se muestran varias formas que puede utilizar para reducir el costo de la impresión 3D.

1. Usa un material más barato

Comprenda la complejidad del proyecto, las funciones de las piezas impresas, el entorno de uso y otras cosas, luego utilícelas para elegir el material más económico. No obstante, la pieza impresa en 3D no debe perder su función.

Si es posible, elija un material que no requiera tecnologías elaboradas. Por ejemplo, puede usar policarbonato si desea dureza, y no necesariamente tiene que usar metal (que requiere la costosa impresora 3D DSLS).

2. Elige la Tecnología

Las tecnologías sofisticadas aumentarán 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 esforzarse por elegir la tecnología dentro de su rango de capital sin que la pieza impresa en 3D pierda funciones y el proceso pierda su productividad.

3. Guardar material de impresión

No es ideal alterar el tamaño, la complejidad o la funcionalidad de la impresión 3D para reducir costos. Sin embargo, reducir el tamaño reducirá el material utilizado pero afectará la funcionalidad del producto. Sin embargo, si tiene la libertad, debe guardar el material de impresión utilizando los siguientes procedimientos:

3.1. Ahuecar

Si la pieza impresa en 3D no requiere solidez, puede ahuecar el modelo para reducir la cantidad de material utilizado. En consecuencia, esto reducirá el costo del material y el tiempo de operación.

3.2. Eliminar estructuras de soporte

Las estructuras de soporte aseguran que la pieza no tenga voladizos que afecten la estabilidad. El uso de una estructura de soporte utiliza más materiales y aumenta el tiempo de operación. En consecuencia, aumenta el costo del servicio de impresión 3D. Puede eliminar estructuras de soporte de sus modelos 3D diseñando un ángulo de voladizo superior a 450 y dividiendo su modelo.

3.3. Reducir el porcentaje de relleno

Reducir el porcentaje de relleno reducirá el costo de la impresión 3D al reducir el costo de los materiales y aumentar la productividad. Sin embargo, solo debe aplicar este truco si la pieza no necesita sus propiedades estructurales

3.4. Elija una mayor altura y resolución de capa

La altura de la capa determina la calidad de las impresiones y la velocidad de impresión. Por un lado, la baja altura de la capa conducirá a una impresión fluida con un tiempo de producción elevado. Por lo tanto, hay un aumento en los costos de operación. Por otro lado, aumentar la altura de la capa reducirá el tiempo de producción. En consecuencia, reduce el costo de operación. Este truco es adecuado para hacer piezas impresas en 3D que no necesitan estética.

4. Selecciona el Acabado Apropiado

Asegúrese de que el servicio de impresión 3D utilice un acabado de procesamiento posterior que equilibre el costo y la funcionalidad/estética. Por ejemplo, la pintura es un método ideal sobre la galvanoplastia si desea estética a bajo costo. Sin embargo, dado que es menos duradero, debe asegurarse de investigar al máximo antes de decir el acabado de procesamiento que desea. Los servicios también pueden asesorarlo sobre la mejor técnica de posprocesamiento y el costo que implican.

Conclusión

El costo de la impresión 3D no debe limitar el uso del proceso, especialmente para aquellos que desean externalizar sus proyectos a empresas de servicios de impresión 3D. Por lo tanto, debe conocer los diferentes factores que determinan el costo de las piezas impresas en 3D y los servicios de impresión. Esto es lo mismo para el costo del mecanizado CNC, el costo del 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 costosa o rentable?

Sí, la impresión 3D ahorra costos y tiempo al estar automatizada. La reducción en el tiempo utilizado asegura menores costos operativos y mejora en innovación y diseño.

¿Es lo mismo la impresión 3D 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 hacer prototipos utilizando procesos de fabricación como la impresión 3D, el mecanizado CNC, el moldeo por inyección, etc. En consecuencia, se puede decir que la impresión 3D es un procedimiento que utiliza la creación rápida de prototipos.

¿Por qué las impresoras 3D de metal son tan caras?

Las impresoras 3D de metal son caras porque son nuevas. Por lo tanto, requieren experiencia y tienen un alto costo de mantenimiento. Además, los materiales no están tan disponibles como el plástico, el filamento y las resinas.



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