Guía completa 2022 de costes de impresión 3D

Para asegurarte de que sacas el máximo provecho a tu dinero al usar tecnología de impresión 3D, a veces será necesario calcular los costes de impresión, especialmente si el objetivo es comercializar las piezas impresas.

El precio de la impresora puede variar mucho debido a la amplia gama de aplicaciones que existe. Pero comparar precios de impresoras no siempre te contará la historia completa sobre cuánto costará tu pieza impresa.

En este artículo, exploraremos muchos otros factores que afectarán al coste final de operar una impresora 3D, como los costes de material para diferentes tecnologías de impresión 3D, costes de electricidad, materiales de post-procesado y costes relacionados con el diseño previo del modelo.

Una impresora 3D activa cuesta aproximadamente $0,35 por hora. Esto no solo incluye el consumo de filamento (15 céntimos por hora), sino también costes de electricidad (1,58 céntimos por hora), reemplazo de boquilla (1 céntimo por hora) y la amortización de la máquina ($0,17 por hora). De forma conservadora, si operas la máquina 8 horas al día durante días laborables (252 días/año), esto se traduce en un coste anual de $695.

Una vez que hayas leído este artículo, podrás calcular el coste de tu producción asegurando que has encontrado un equilibrio entre reducir costes y mantener alta calidad.

Precio de la impresora 3D

Existen diferentes tipos de impresoras. El modelado por deposición fundida (FDM) y la estereolitografía (SLA) son los dos tipos de impresoras 3D más populares y extendidos que puedes encontrar en el mercado hoy en día.

Mientras que las impresoras FDM funcionan extruyendo y depositando capas de filamento termoplástico fundido en una cama de impresión, las impresoras SLA usan un láser para curar selectivamente resina polimérica líquida, capa por capa, en un proceso llamado fotopolimerización.

A pesar de que existe un amplio rango de precios, las impresoras 3D de menor coste son casi siempre FDM. Probablemente por eso es el método de impresión 3D más utilizado entre aficionados y para casos donde solo se imprimen prototipos relativamente simples en cantidades limitadas. Las impresoras FDM profesionales e industriales de alto rendimiento también son populares entre profesionales. Naturalmente, sus costes son significativamente más altos.

Aquí tienes algunos precios estimados para las diferentes categorías de impresoras FDM 3D disponibles:

• Kits de impresoras 3D DIY: unos $200
• Impresoras para aficionados: $500-$1.500
• Impresoras FDM 3D profesionales: empiezan alrededor de $2.500
• Impresoras FDM profesionales de gran formato: empiezan alrededor de $4.000.

La tecnología SLA solía estar disponible solo para el segmento industrial de gama alta, pero afortunadamente el proceso se ha vuelto mucho más accesible hoy en día.

Las impresoras SLA de escritorio profesionales empiezan en $3.500 y las impresoras de sobremesa de gran formato que ofrecen un mayor volumen de construcción cuestan unos $11.000. Dicho esto, es posible conseguir impresoras SLA para aficionados de alta calidad como la Elegoo Mars 2 Pro por unos $200.

Diferencia en calidad de impresión entre impresoras FDM y SLA

Las impresoras FDM construyen piezas depositando capas de filamento fundido en una cama de impresión. Este proceso hace que la resolución esté definida por el tamaño de la boquilla de extrusión, ya que hay huecos entre las líneas redondeadas en cada capa.

Además, la impresión FDM produce un enlace mecánico entre capas. Esta característica constructiva afecta a la resistencia, ya que la interfaz entre capas se convierte en puntos débiles.

Por otro lado, la tecnología SLA usa un proceso diferente donde la resina líquida es curada por un láser para formar cada capa. Este proceso nos permite lograr detalles mucho más finos y es más fiable para lograr repetidamente resultados de alta calidad. En consecuencia, obtendremos superficies lisas, alta precisión y exactitud de las piezas.

A diferencia de las impresoras FDM, las SLA crean enlaces químicos resultando en piezas totalmente densas que proporcionan altos grados de resistencia lateral, resultando en piezas isotrópicas.

Costes de operar una impresora 3D

Contrario a lo que se podría pensar, los costes de operar una impresora 3D no son solo una cuestión de cuánto cuesta tu impresora 3D.

Esto no te contará la historia completa sobre cuánto costará una pieza impresa.

Material de impresión, consumo de electricidad, mantenimiento de la máquina y materiales adicionales de post-procesado son algunos de los factores que influirán significativamente en el coste final por pieza.

Coste del material de impresión 3D (Filamento, Resina)

Una de las principales cosas a tener en cuenta al calcular costes de impresión es el coste del material. Esto, a su vez, depende del coste del material de impresión 3D en sí, cuánto material se requiere para crear una pieza dada (incluyendo desperdicio), cuál es la vida útil del material y si se requieren otros elementos para imprimir las piezas.

El coste habitual para cada PLA, ABS o PETG es de unos $20 por una bobina de 1 kg de filamento de 1,75 mm.

ABS y PETG se caracterizan por su durabilidad y resistencia al impacto, y PLA por su facilidad de uso y multitud de aplicaciones.

A diferencia de las impresoras SLA, donde necesitas considerar muchos costes adicionales (como guantes, alcohol isopropílico y más), no hay costes ocultos al usar una impresora FDM.

El precio de la resina puede variar desde $15 a $45 por 500 ml de material, y para 1000 ml el rango de precio está entre $28 y $80.

Para una comparación extensa entre costes de filamento y resina, consulta este artículo que escribí sobre el tema.

Costes de electricidad

La energía eléctrica que usa una impresora depende principalmente de la marca y tamaño de la impresora, la temperatura de la cama caliente y la boquilla, así como del tamaño de la pieza impresa. Como referencia, el coste promedio por kWh en Norteamérica es de 12,69 céntimos, similar a Europa (12,3 céntimos), Asia (14,65 céntimos) y Sudamérica (15,18 céntimos). Los costes de electricidad tienen mayor impacto si estás en Oceanía, donde el coste por kWh es de 26 céntimos.

Por ejemplo, impresoras con camas calientes más grandes o que pueden imprimir a temperaturas más altas, tienden a consumir más energía.

Comparado con el precio del filamento o la resina, la electricidad no añade tanto al coste total. Sin embargo, podría volverse significativo en casos donde necesites imprimir lotes o tengas una mayor cantidad de máquinas trabajando.

Como ejemplo, en este artículo encontrarás un análisis de cuánta energía consume una Ender 3, realizado usando un monitor de consumo eléctrico.

Mantenimiento general

Las impresoras 3D no son diferentes de otras máquinas; todas necesitan mantenimiento preventivo y eventualmente la necesidad de reemplazar algunas piezas.

Las máquinas bien mantenidas funcionarán como se espera, y se pueden evitar periodos de inactividad.

Sin embargo, todavía no puedes salvar algunas piezas del desgaste.

Un ejemplo de esto es la boquilla. Tienen un gran impacto en la calidad de la impresión, por eso es importante mantenerlas limpias y reemplazarlas cuando sea necesario.

En estos artículos encontrarás información sobre con qué frecuencia debes reemplazar una boquilla, cómo reemplazarla y cómo limpiar una obstruida.

Otras piezas que necesitarán reemplazo con el tiempo podrían ser motores paso a paso, tal vez la placa base en algún momento, correas, muelles de la cama, sensores ABL, etc.

Materiales adicionales

Puede haber otros factores que afecten al coste final de una pieza específica. Estos no están estrictamente relacionados con imprimir el modelo, sino con el post-procesado.

Las piezas impresas en 3D suelen requerir algún tratamiento de post-procesado. Esto puede incluir prácticas como limpiar o arreglar la pieza, acabado superficial y coloreado.

Al calcular costes, deberías considerar el precio de todos los materiales involucrados y el tiempo que lleva realizar esos tratamientos.

Dentro de los materiales de post-procesado, podemos contar lija, acetona, pintura, pinceles, pintura en spray, etc.

El post-procesado puede volverse costoso, especialmente cuando se hace a mano y podría ser insostenible en producción en serie grande debido al tiempo que lleva y al hecho de que los costes de rotura de piezas se incluyen aquí también.

Costes de software (CAD y Laminadores)

Laminadores como Cura o Prusa Slicer son generalmente gratuitos, pero Simplify3D, por ejemplo, no lo es. Probablemente no necesites adquirir Simplify3D, pero solo como referencia, su licencia cuesta aproximadamente $150.

Al intentar aprender a laminar e imprimir modelos, software gratuito como Cura es una excelente manera de empezar a aprender lo básico y también son capaces de producir impresiones de alta calidad.

Al volverte experimentado con este software, podrías requerir un conjunto de funciones más completo que justifique una inversión.

Vale la pena notar que la ventaja de calidad que los laminadores de pago solían tener en el pasado se está reduciendo continuamente, y hoy en día solo es aconsejable pagar por una licencia en casos muy específicos.

Luego está el software CAD para diseñar los modelos y esos también pueden ser gratuitos, pero los mejores son generalmente de pago (pagos anuales o mensuales).

En los siguientes artículos encontrarás información sobre diferentes laminadores y software CAD.

• Mejores laminadores para impresión 3D
• ¿Es Tinkercad bueno para impresión 3D?
• ¿Es Fusion 360 bueno para impresión 3D?
• Cómo crear modelos para impresión 3D?
• ¿Vale la pena el coste de Simplify3D? Comparándolo con Cura y PrusaSlicer

Diseños que puedes encontrar en línea (no siempre gratis)

Diseñar una pieza desde cero no siempre es la mejor opción. Hay una gran cantidad de archivos de diseño digital ya disponibles en línea que te ahorrarán mucho tiempo.

La mayoría de ellos, como los que se encuentran en Thingiverse (un sitio web dedicado al intercambio de archivos de diseño digital creados por usuarios), son gratuitos. También deberías consultar nuestro propio motor de búsqueda, que agrega los resultados más relevantes de las fuentes más populares: https://www.3dsolved.com

Pero si quieres imprimir algo específico, entonces podrías necesitar pagar por el archivo STL. Si este es el caso, ten en cuenta que el coste por pieza se verá menos afectado cuanto mayor sea el número de piezas que necesites imprimir.

Cómo calcular el coste de la impresión 3D

En esta sección, estudiaremos un ejemplo de cómo calcular el coste de poseer y operar una impresora 3D.

Tomemos como ejemplo la impresora FDM Prusa I3 MK3S+ cuyo precio es de unos $1.000. Digamos que la usas 8 horas al día durante dos años. Así, 8 h * 365 días * 2 años = 5840 h nos da el número total de horas que la impresora estará funcionando. Esto es, por supuesto, una estimación muy conservadora y no significa que tu impresora no vaya a ser utilizable a partir de ahí, pero solo sirve como programa de depreciación.

Una vez hecho esto, puedes calcular cuánto cuesta poseer la impresora por hora (sin incluir electricidad y filamento) dividiendo el precio por el total de horas: $1.000 / 5840 h = 17 céntimos/hora.

Para calcular el coste de filamento para un modelo específico, usa Cura para laminar el modelo y te dirá cuánto filamento vas a necesitar, luego solo calcula el coste basándote en cuánto costó la bobina. Como cifra aproximada, una impresora 3D consume aproximadamente 7,5 g de filamento por hora al imprimir a una altura de capa de 0,2 mm y a una velocidad conservadora. Asumiendo que la bobina de filamento cuesta $20 por 1 kg, esto resulta en un coste de filamento de 15 céntimos por hora.

Las boquillas deberían reemplazarse aproximadamente cada dos meses si imprimes 8 horas al día, así que deberías incluir ese coste. Cada boquilla de latón de 0,4 mm de diámetro cuesta $5,78 (promedio de unas marcas fiables). Siguiendo el ejemplo anterior, necesitarías 12 boquillas en 2 años, lo que se traduce en $69,36. Dividiendo esto por el total de horas, obtienes un coste de 1 céntimo por hora aproximadamente.

La electricidad depende del país en el que estés, y puedes consultar el artículo completo que escribí sobre el tema. Como ejemplo, tomemos el coste de electricidad en Norteamérica que es de unos 12,69 céntimos por kWh. Esto nos da una estimación de 1,58 céntimos de coste por hora y 12,64 céntimos por día.

Las reparaciones y mantenimiento general dependen mucho de la impresora, pero no debería ser demasiado a menos que algo como la placa base se queme.

La siguiente lista resume algunos costes promedio de impresión 3D:

• Costes promedio de impresión 3D por hora: amortización_impresora + cons_filamento + reemplazo_boquilla + coste_electricidad = 34,58 céntimos / hora
• Costes promedio de impresión 3D por día: $2,76
• Costes promedio de impresión 3D por año: $695
• Coste de imprimir un objeto pequeño (10-15 g de filamento): 67,5 céntimos
• Coste de imprimir una funda de móvil: 27 céntimos

Usa la Calculadora de Prusa

Esta calculadora está diseñada principalmente para saber cuánto cobrar a tus clientes por una pieza impresa.

Solo tienes que cargar un archivo gcode o introducir manualmente el tiempo de impresión y el peso del filamento, y responderá a preguntas como: ¿Cuánto deberías cobrar al imprimir bajo demanda? ¿Es la electricidad un factor importante en el cálculo? ¿Qué hay del retorno de la inversión total y tu tiempo?.

Cómo reducir el coste de la impresión 3D con ajustes del laminador

Si buscas reducir el coste de tus impresiones manteniendo alta calidad de impresión, querrás asegurarte de que siempre usas los ajustes de impresión óptimos.

Usa soportes solo cuando sean realmente necesarios

En esos proyectos donde se necesitan estructuras de soporte, tendrás que añadir al cálculo el precio del material y el tiempo necesario para construir esas estructuras, también considera el tiempo y las herramientas necesarias para post-procesar la pieza.

A veces, simplemente reorientar tu objeto dentro del software de laminado puede ayudar a reducir la necesidad de plástico innecesario en tu impresión.

Otra forma de evitar estructuras de soporte innecesarias es aumentar el ángulo en el que el laminador empieza a introducir soportes. Si conoces tu impresora, podrías imprimir voladizos de 60 grados sin ningún soporte (Cura suele activarlos a 45 grados).

Reduce la densidad de relleno

Al reducir la densidad de relleno, no solo ahorrarás más material, sino que tus impresiones también terminarán mucho más rápido, lo que significa menos desgaste de la impresora, menos consumo de electricidad y más producción por hora.

Puedes ahorrar material si vacías completamente el interior de tu diseño. Pero debes tener cuidado porque el material de impresión que uses requerirá un grosor de pared mínimo para mantener la integridad del casco.

Reduce el número de capas exteriores (shells/paredes)

Al igual que en el caso de reducir la densidad de relleno, reducir el número de paredes no solo reducirá la cantidad de material usado, sino también el tiempo de procesamiento.

Siempre intenta mantener un equilibrio entre la reducción de relleno y número de paredes para mantener la integridad estructural y mantener alta la resistencia y calidad de la pieza.

Imprime más rápido

Siempre intentando evitar descuidar la calidad y la resistencia, imprimir más rápido no solo te ahorrará tiempo, sino que también reducirá el tiempo que la boquilla y la cama están calientes, que son las que más energía consumen.

Reduce la temperatura de la cama

Dado que el calentamiento de la cama de impresión se realiza mediante largas trazas de cobre que actúan como resistencia, temperaturas más altas significan mayor consumo de electricidad. Como se vio, esto afectará al coste final de las piezas.

Entonces, solo si la adhesión no es un problema (principalmente trabajando con PLA), deberías considerar reducir la temperatura de la cama.

Costes de externalizar el proceso de impresión

Puede que no estés interesado en comprar, operar y mantener tus propias impresoras 3D. En ese caso, ¡podrías considerar externalizar tus impresiones!

Esta podría ser una buena opción si buscas ahorrar tiempo, o tal vez si solo necesitas una impresión única en la vida. La externalización también tiene la ventaja de darte acceso a impresoras industriales que de otro modo probablemente no podrías usar.

Los servicios de impresión 3D pueden ser muy caros porque, además de todos los costes que ya mencionamos, tienen que contabilizar las impresoras industriales que usan, que son significativamente más caras, y también tienen que añadir un margen de beneficio sobre ese coste.

Entonces, si solo imprimes por diversión, comprar una impresora 3D sería la mejor opción a largo plazo.