Desglose de costes de impresión 3D casera: Electricidad, materiales y ahorro

¿Eres un entusiasta de la impresión 3D o un profesional que quiere empezar a imprimir en 3D desde casa? Te agradará conocer el inmenso valor de la impresión 3D interna.

Uno de estos beneficios incluye la capacidad de estirar tu imaginación mientras experimentas con diversas aplicaciones.

Al considerar si debes aventurarte en la impresión 3D, mira el factor más crítico: el coste. El consumo energético global de la impresora y los costes de material determinan si es una idea viable o no.

Entonces, ¿cuánto cuesta hacer funcionar una impresora 3D?

Estos artículos incluyen otros consumibles como papel de cocina, alcohol isopropílico y goma que son una parte esencial del proceso.

Además, considera el coste inicial de la impresora, accesorios y herramientas. Más significativamente, para operar una impresora 8 horas al día, espera incurrir al menos en 5 $.

Costes de electricidad (Consumo energético)

La inversión inicial para la impresora 3D y materiales de impresión son aspectos críticos del proceso de impresión 3D.

Sin embargo, al mirar la impresión 3D y los costes globales de consumo energético, necesitas medir el consumo eléctrico en unidades de kilovatio-hora.

¿Cuánta energía usa una impresora 3D?

La impresora 3D promedio con temperatura de cama caliente de 60 °C y temperatura de boquilla de 206 °C usa aproximadamente 70 vatios de potencia por hora.

Eso se traduce a 0,7 kilovatio-hora para una impresión de 10 horas, que cuesta un promedio de 9 céntimos en EE. UU. Más significativamente, cuánta energía eléctrica usa una impresora 3D depende del tipo de impresora, tamaño, boquilla y temperatura de cama caliente.

¿Qué determina el coste de consumo energético en impresión 3D?

En impresión 3D, el uso de energía de la impresora está determinado por lo que la impresora hace en cada etapa del proceso de impresión. Cuando enciendes tu impresora 3D, empieza a precalentar para establecer temperaturas adecuadas para la boquilla y la plataforma de construcción calentada.

Significativamente, si el tamaño de la placa de construcción es grande, tu impresora 3D consumirá más energía que cuando empieza el proceso de impresión 3D real.

El tipo de impresora 3D y material de filamento influyen en la electricidad requerida. Debes calentar la plataforma de construcción y la boquilla a los ajustes de temperatura requeridos para impresiones de mejor calidad.

Además, el suministro eléctrico debe subir para que la cama caliente mantenga su temperatura ideal. La electricidad costará significativamente más para la cama caliente.

Cuanto menor sea el grosor de capa, más tiempo tarda en imprimir 3D, llevando a mayor uso de energía a medida que construyes volumen.

El tamaño de la boquilla de impresión afecta el uso de energía, y una boquilla mayor cuesta más en kWh.

También puedes lograr calidad de impresión y reducir el coste de energía acelerando el proceso de impresión. Igualmente, la eficiencia de calentamiento de boquilla y cama de impresión resulta en menos energía.

La impresora 3D promedio usa casi la misma energía eléctrica que un frigorífico estándar.

¿Puedes controlar la fuente de alimentación de tu impresora 3D?

¡Sí, puedes controlar la fuente de alimentación en tu impresora 3D para menor uso de electricidad!

Puedes determinar rápidamente los límites de tu suministro eléctrico de impresora 3D revisando la especificación de la impresora en la fuente de energía y luego estableciendo los límites máximos y mínimos de potencia antes de empezar a imprimir.

Luego, configura tu impresora 3D según los parámetros del fabricante sobre velocidad, fin de impresión y temperaturas de plataforma de construcción ya que estos influyen en el consumo final de energía de la impresora.

Significativamente, los ajustes de energía de impresora apropiados te permiten reducir el uso de electricidad. Además, evita un corte de energía ya que interrumpe la impresión.

Costes de materiales

¿Cuáles son las principales tecnologías de impresión 3D y los materiales que usan para calidad de impresión?

Numerosas tecnologías de impresión 3D en la industria crean prototipos de alta calidad, cada una desplegando un conjunto único de técnicas para crear piezas.

Mientras una tecnología puede ser adecuada para filamentos plásticos como PLA y ABS, otros métodos pueden usar un material diferente como resina o polvo de polímero.

La gama de materiales usados difiere en composición, formato y naturaleza.

La gama de filamentos plásticos y otros materiales usados para impresión 3D incluye:

• PLA
• ABS
• PETG
• Nailon
• TPU
• ASA
• TPE
• Resina líquida
• Policarbonato
• Otros materiales especiales

El coste real del material varía desde 15 $ a 1000 $ por kilogramo. El tipo de material usado para crear modelos, la calidad y la cantidad en kilogramos y metros están entre los muchos costes variables que influyen en el coste real de material de impresión.

Significativamente, el material usado en impresión 3D varía en naturaleza y formato, por ejemplo, filamentos, papel, alambre de metal y polvos.

La selección de tecnologías 3D y materiales usados sigue creciendo, proporcionando a profesionales y aficionados una amplia gama de opciones para imprimir.

Nos proponemos centrarnos en tres tecnologías y los materiales que usan para determinar estos costes de material.

1. Una de las tecnologías más usadas en impresión 3D es la tecnología de extrusión de material. Se refiere a tecnología FDM.
2. El segundo método es fotopolimerización en cuba (VAT). Incluye técnicas como SLA, LCD y DLP.
3. La tercera tecnología sigue siendo la fusión de lecho de polvo que es más pronunciada en SLS, SLM, DML y EBM.

Coste de filamento 3D

Impresoras FDM

La Modelación por Deposición Fundida sigue siendo la tecnología de extrusión de material más popular. A diferencia de la impresión SLS, las impresoras FDM usan materiales de filamento termoplástico.

Más significativamente, el coste del filamento plástico usado depende del polímero usado para fabricarlo.

Filamento PLA

PLA significa ácido poliláctico. Es uno de los filamentos más usados en impresión 3D. Notablemente, los fabricantes producen PLA de plantas naturales como almidón de maíz y caña de azúcar.

En el mercado, lo encontrarás en diferentes marcas y grados. No obstante, un filamento PLA estándar cuesta 15-20 $ por kilogramo.

También, versiones más avanzadas de PLA cuestan un poco más. Por ejemplo, PLA Silk cuesta 30 $, mientras que el PLA que cambia de color va por un promedio de 40 $.

Filamento ABS

Es un filamento plástico popular que obtienes de productos de petróleo. Se usa principalmente en procesos de moldeo por inyección y es conocido por crear impresiones finales duraderas. Es porque ABS tiene excelentes propiedades mecánicas.

Sin embargo, ABS emite humos tóxicos durante la impresión 3D, y podría ser dañino para tu salud si inhalas una cantidad significativa de estos humos.

ABS sigue siendo un filamento relativamente barato a un coste promedio de 20 a 35 $.

Tecnología de fotopolimerización VAT

Resina

La fotopolimerización en cuba se refiere a la impresión 3D de resina. Es la primera tecnología de impresión 3D.

Es una tecnología que funciona curando capas de materiales termoestables. Los termoestables son polímeros que no se funden, como los termoplásticos. Significativamente, produce piezas impresas en 3D de alta resolución.

La resina sigue siendo el termoestable más usado en fotopolimerización VAT, y cuesta 50 $. También puedes encontrar resina soluble en agua en el mercado a un coste mayor de 70 $.

La resina tough (resistente) es una marca elevada de resina. Usas resina tough para crear una pieza impresa robusta y duradera. Adicionalmente, disfruta de propiedades mecánicas similares al ABS, haciéndola adecuada para imprimir objetos duraderos.

Tecnología de fusión de lecho de polvo

Polvo de polímero

La poliamida, también conocida como PA, es el polvo de polímero más popular en tecnología de fusión de lecho de polvo. El polvo PA para impresoras SLS (PA 12 Nylon) cuesta 150-225 $ por kg.

Otros materiales

Materiales extra que necesitarás para imprimir piezas incluyen materiales consumibles que suman los costes variables de impresión 3D para una impresora FDM.

El alcohol isopropílico es uno de esos materiales, y lo necesitarás para limpiar la cama de la impresora para quitar aceite y otros residuos de impresión.

Los materiales que necesitarás que añaden al coste de impresión 3D incluyen piezas de repuesto. Necesitarás reemplazar el tubo Bowden y conectores en tus proyectos de impresión.

Todavía necesitarás materiales de post-procesado para ayudar a quitar soportes para el producto final bien para mejor calidad de impresión.

Los reemplazos de boquilla hotend y manguitos aislantes son una tarea cotidiana. Afortunadamente, cuestan unos 10 $ de media.

Costes de mantenimiento

La impresora 3D requiere servicios de mantenimiento ocasionales tras un período extendido de impresión. El desgaste pasa factura a las partes móviles de la impresora, y necesitarás reemplazar piezas rotas para poder seguir imprimiendo.

La parte más común de la impresora que necesita reemplazo es el hotend o la boquilla del extrusor. Filamentos abrasivos como fibra de carbono y otros filamentos tienden a desgastar la boquilla del extrusor.

Afortunadamente, reemplazar una boquilla de extrusor es asequible a 3 $ para un reemplazo de boquilla de latón esencial.

Preguntas frecuentes

¿Es caro tener y usar una impresora 3D?

Los costes de impresora 3D varían según la tecnología de la impresora y tus necesidades de impresión individuales. Otros factores significativos que influyen en el precio de una impresora 3D incluyen el tipo, tamaño, características, calidad, durabilidad, marca de fabricación y rendimiento.

• Impresoras 3D de nivel básico: 300-500 $
• Impresoras 3D de gama alta: 1500 $
• Impresoras 3D profesionales: 1500-20.000 $
• Impresoras 3D industriales: 20.000-100.000 $

Dependiendo de tu tipo, tamaño y características de impresora, el coste de reemplazar piezas sigue siendo asequible para usuarios domésticos pero alto para usuarios industriales.

¿Es caro el filamento de impresora 3D?

El coste de filamento de impresora 3D depende del tipo de filamento. Sin embargo, la mayoría de tipos de filamento son asequibles, como se ve abajo:

• PLA: 10-25 $ por kg
• ABS y PETG: 15-25 $ por kg
• ASA: 30-50 $ por kg
• Nailon: 50-60 $ por kg
• Policarbonato: 30-60 $ por kg
• TPE: 80-100 $ por kg

¿Cuánto filamento hay en una bobina de 1 kg?

Diferentes tipos de filamento contendrán diferentes cantidades de filamento. Depende de la densidad y diámetro del filamento.

Por ejemplo, un kilogramo de bobina PLA tiene una densidad de 1,24 g/cm³ y un diámetro de 1,75 mm. Además, contiene 252,13 metros de filamento.

¿Cuánto cuesta hacer funcionar una impresora 3D por hora?

Si resides en Norteamérica, el precio del kWh es 12,69 céntimos, y el coste de impresión 3D por hora está en 1,58 céntimos.

¿Subirá la factura eléctrica una impresora 3D?

Tu impresora 3D estándar no subirá significativamente tu factura eléctrica a menos que imprimas 24 horas al día. La energía eléctrica que tu impresora 3D usa depende de tu tamaño de impresora, la plataforma de construcción y temperaturas de boquilla.

Una impresora 3D estándar de 205 °C temperatura hotend y 60 °C cama de impresión usa 70 vatios. Si imprimes 10 horas, usarás 0,7 kWh que cuesta unos 9 céntimos.

¿Con qué frecuencia necesitan mantenimiento las impresoras 3D?

Los expertos señalan la necesidad de realizar mantenimiento rutinario de tu impresora 3D tras 1500 horas de operación o cada dos meses.

Sin embargo, necesitas realizar ejercicios de mantenimiento simples tras cada sesión de impresión para asegurar que tu impresora está en gran forma cada vez que empiezas un nuevo proyecto.

Conclusión

Puedes desglosar el coste de hacer funcionar una impresora 3D en dos categorías. Las categorías incluyen el coste inicial de comprar la impresora, mantenimiento y costes de funcionamiento.

Los costes de funcionamiento incluyen el coste de material de filamento y uso eléctrico y el mantenimiento, post-procesado y coste de reemplazo de piezas de impresora que también son esenciales.

Sigue recomendando tráfico a numerosos pequeños negocios para que puedan adquirir consumibles de impresión a menor precio como PLA genérico para ahorrar coste.