3D Afdrukken Prijs: Factoren die de 3D printkosten beïnvloeden

De zoektocht naar efficiëntere automatisering van productieprocessen en de bouw van precisieproducten leidde tot de creatie van 3D-printers. Ze gebruiken additieve methoden om driedimensionale objecten te bouwen van een digitaal model dat is gemaakt met CAD-software. Hoewel deze techniek fascinerend is, maken fabrikanten vaak een afweging tussen de prijs van 3D printen en vragen ze zich af of het op de lange termijn de moeite waard is.

De productietechniek 3D-printen stelt fabrikanten in staat om complexe geometrieën met hoge precisie te creëren. Andere redenen waarom 3D-printen wordt overwogen voor productie zijn dat prototypes sneller kunnen worden gemaakt, materiaalafval aanzienlijk wordt verminderd en productie toegankelijk wordt voor bedrijven van alle groottes.

Fabrikanten die de printtechniek willen gebruiken, hebben de optie om het proces uit te besteden of het zelf te doen (doe-het-zelf). De kosten van 3D printen variëren aanzienlijk, afhankelijk van hoe de fabrikant de productie aanpakt. In dit artikel lees je alles wat je moet weten over de werkelijke prijs van 3D printen.

Uitsplitsing van 3D printkosten bij uitbesteding

Door uw 3D printen uit te besteden, hoeft u niet vooraf te investeren in de technologie. In de prototypefase of bij kleine oplagen maakt dit geld vrij voor de fabrikant om te investeren in andere belangrijke sectoren.

Verschillende factoren zijn van invloed op de kosten voor het uitbesteden van 3D printen, zoals de grootte en het aantal onderdelen, de complexiteit van het ontwerp, het type 3d printmateriaalDe exacte techniek die gebruikt wordt bij het ontwikkelen van het product en de hoeveelheid en kwaliteit van het werk dat nodig is voor de nabewerking.

Grootte en aantal onderdelen

Hoe groter het te produceren onderdeel, hoe meer materiaal er nodig is. Directe materiaalkosten maken meestal 30% tot 70% uit van de totale productiekosten, afhankelijk van de industrie. ^[1]. De auto-industrie heeft meestal hogere materiaalkosten. En hoe meer onderdelen je wilt, hoe meer materialen je nodig hebt, wat ook weer extra kosten met zich meebrengt.

Complexiteit van het ontwerp

Complexe ontwerpen vereisen meestal meer materialen, wat de prijs van 3D printen opdrijft. Daarnaast is er meer arbeid nodig voor de nabewerking van complexe ontwerpen om de details te verfijnen. Zoals u al weet, is arbeid duur, vooral als u in de Verenigde Staten produceert. Een manier om de arbeidskosten te drukken is door nearshoring.

Het type materiaal

3D printen kan met verschillende materialen, waaronder kunststoffen (nylon, PLA, TPU, enzovoort), fotopolymeerharsen en metaal- of koolstofvezelpoeders. De materiaalkeuze hangt af van de gebruikte 3D printtechnologie en de beoogde eigenschappen van het te produceren onderdeel.

Kunststof materialen worden meestal gebruikt met FDM printers of Fused Filament Fabrication (FFF) printers. Metaalpoeders worden meestal gebruikt bij Direct Metal Laser Sintering (DMLS) of Binder Jetting, terwijl harsen worden gebruikt bij Stereolithografie (SLA). Elk materiaal heeft zijn eigen kostenimplicaties ^[2]. Kunststof is het meest gangbaar en het meest betaalbaar.

De 3D printtechnologie

Er zijn verschillende 3D printtechnologieën en de materialen waarmee ze werken verschillen. Fused Deposition Modeling (FDM) smelt en extrudeert plastic filamenten om het product te maken. Dit is de meest gebruikte en betaalbare technologie. De producten van deze machine hebben echter meer nabewerking nodig, wat arbeidsintensief is. De tabel hieronder toont de vergelijking van de verschillende 3D printkosten.

Wanneer 3D printen uitbesteden om kosten te besparen

Uitbesteden is het beste voor een fabrikant die een prototype van een nieuw product wil maken of een productieproces wil valideren. Hier zijn enkele van de momenten waarop u kunt besparen op 3D printkosten door het printproces uit te besteden.

• Je budget laat investeringen in gereedschap, training van personeel, materialen en onderhoud van de technologie niet toe.
• Als je maar een paar onderdelen per project of per maand nodig hebt, is het beter om uit te besteden dan te investeren in een machine die het grootste deel van de tijd niet wordt gebruikt.
• Als een onderdeel een krappe tolerantie nodig heeft of te complex is om intern te maken, kun je het probleem oplossen door het uit te besteden aan gespecialiseerde dienstverleners.
• Het uitbesteden van 3D printen kan u helpen om de productie op vraag te schalen en te blijven voldoen aan de fluctuerende marktbehoeften voor uw product.
• Uitbesteden is ook een geweldige manier om meer te leren over 3D printtechnologieën, vooral als u van plan bent om het te integreren in uw workflow.

De doe-het-zelf kosten van 3D printen

Als u uw producten zelf wilt 3D-printen, moet u begrijpen wat de gevolgen voor de kosten zijn, zodat u zich goed kunt voorbereiden. De belangrijkste kostenpost die u gemakkelijk kunt zien, is de aanschaf van de printer en het materiaal. Er zijn echter ook andere verborgen 3D printkosten waar u rekening mee moet houden. Twee van de verborgen kosten die na verloop van tijd de efficiëntie van uw doe-het-zelf proces zullen testen, zijn elektriciteit en onderhoudskosten.

Kosten van de 3D printer

De prijs van een 3D printer is steeds verder gedaald sinds hij voor het eerst op de markt kwam. Afhankelijk van het type printer dat u wilt, de precisie en het bouwvolume, kan de prijs beginnen bij iets meer dan $100 en oplopen tot duizenden dollars. Hier zijn de geschatte prijzen van populaire printers:

• Basis FDM printers: $150 - $500
• Prosumentenprinters: $800 - meer dan $2.000
• Harsprinters: $300 - meer dan $1.000, exclusief uithardingsstation

Kosten van 3D printmateriaal

De prijs van 3D printmateriaal heeft een grote invloed op uw totale uitgaven. Een standaard PLA filament kost ongeveer $15 tot $40 per kilo, afhankelijk van uw leverancier, terwijl een kilo hars $50 tot $200 kan kosten. De prijs van speciale materialen kan echter meer dan $100 per kg bedragen.

Idealiter kun je met 1 kg PLA 30 tot 40 telefoonhoesjes of kleine telefoonstandaards printen. Dat betekent dat elk product $1 of minder kost. Printen is echter niet honderd procent efficiënt. Door te corrigeren voor mislukte prints zullen de 3D printkosten stijgen.

Kosten van elektriciteit

3D printers werken op elektriciteit en verbruiken meestal 50 tot 250 watt elektriciteit per uur, of 0,05 tot 0,25 kWh. Als een print 10 uur duurt, heeft de printer 0,5 kWh tot 2,5 kWh elektriciteit verbruikt.

Aangezien de gemiddelde elektriciteitstarieven in de Verenigde Staten variëren van $0,12 tot $0,15 per kWh, kost het laten draaien van een machine met een energieverbruik van 0,5 kWh $0,06 tot $0,075 per afdruk op de elektriciteitsrekening. ^[3]. Dat lijkt misschien weinig, maar het kan behoorlijk oplopen als je veel afdrukt.

Onderhoudskosten

De spuitmondjes van 3D printers raken verstopt en de riemen slijten. De standaard spuitmonden van messing kosten ongeveer $5 tot $25 en gaan, afhankelijk van het gebruik, 3 tot 6 maanden mee. Speciale filamenten zorgen ervoor dat de nozzles sneller slijten.

Slijtvaste nozzles of nozzles van gehard staal kosten tussen de $20 en $60. Als u producten maakt waar voortdurend vraag naar is, zijn de echte 3D printkosten het financiële verlies door stilstand.

Kosten van het model

Als je geen idee hebt hoe je het model moet maken met CAD-software, moet je het uitbesteden of kopen. Een model kopen kan meer dan $50 kosten, terwijl een ontwerper inhuren om een aangepast model te maken ongeveer $17 tot $30 per uur kan kosten op Upwork.

Wanneer uw 3D printproject DIY maken?

Uitbesteden wordt meestal gedaan om de productie te versnellen en de initiële gereedschapskosten te verlagen. Het is belangrijk om te weten wanneer uitbesteden zinvol is en wanneer het rendabeler is om de productie intern te doen. Om de prijs van 3D printen op de lange termijn te drukken, kunt u het beste intern produceren:

• Je maakt kleine producties: 3D-printers betalen die initiële kosten terug als u herhaaldelijk kleine series maakt, omdat filamenten zeer betaalbaar zijn.
• Je wilt totale controle over je productieproces: In-house printen stelt de fabrikant in staat om volledig op maat gemaakte onderdelen of accessoires te maken, die gebruikt kunnen worden voor promoties.
• Uw bedrijf print op aanvraag: Dit elimineert het risico om te investeren in de creatie van producten die niet verkopen.
• Het prototypingproject omvat meerdere feedbacklussen: In-house printen maakt snel testen en verfijnen van het productprototype mogelijk
• 3D-printen staat centraal in de innovatiestrategie van je bedrijf: Met een 3D-printer kan de fabrikant leren hoe het werkt en kan hij innoveren rond de hardware.

Hoe 3D printen minder kost zonder aan kwaliteit in te boeten

De manier waarop u uw 3D-model ontwerpt, bepaalt de hoeveelheid materiaal die tijdens het printen wordt gebruikt. Daarom is het altijd belangrijk om uw 3D model te optimaliseren om het materiaalgebruik te verminderen, waardoor de productiekosten zullen dalen. Minder materiaal gebruiken verkort ook de printtijd. Enkele aanpassingen in het ontwerp die kunnen helpen om de prijs van 3D printen te verlagen zijn:

1. Maak honingraat- of gyroïde invulpatronen

Gebruik in plaats van 100% vaste vulling, die meer materiaal verbruikt, 10 tot 20% gyroïde of honingraatvulpatronen in FDM om sterke, lichtgewicht onderdelen te maken zonder afbreuk te doen aan thermische, mechanische en trillingseigenschappen. Hol bij het printen met hars of poeder de binnenkant van het model uit en voeg een drainage of gaten toe zodat ongebruikte materialen kunnen ontsnappen.

2. Onderdelen met dunnere wanden maken

Voer meerdere tests uit om de minimale wanddikte te vinden die nodig is om de integriteit van het onderdeel te behouden voor de beoogde toepassing. Als u de wanddikte aanpast om minder materiaal te gebruiken, bespaart u op 3D printkosten. Door de wanden van niet-dragende onderdelen dunner te maken, bespaart u aanzienlijk op materiaal. Ontwerpers kunnen gespecialiseerde software gebruiken om niet-dragende delen te analyseren en te identificeren.

3. Onderdelen combineren

Consolideer waar mogelijk onderdelen in één enkele print in plaats van meerdere afzonderlijke onderdelen te printen die tijdens de assemblage worden samengevoegd. Het printen van één enkele eenheid verkort niet alleen de assemblagetijd, maar maakt ook het gebruik van bevestigingsmiddelen of andere technieken voor het verbinden van onderdelen overbodig.

Leverancier selecteren: De ultieme 3D Printing kostenbesparende checklist

Het beheersen van de kosten van 3D printen begint met het selecteren van de juiste leverancier, vooral als u uw printproces uitbesteedt. De juiste partner moet u ook adviseren over gebieden waar u kosten kunt besparen. Hier is een checklist die u helpt bij het kiezen van de juiste leverancier.

Doel van het project

Is het product bedoeld als een visueel prototype, een functioneel mechanisch onderdeel of een gepolijst displaymodel? Als je het project goed definieert, kun je het materiaal en de technologie selecteren.

Keuze van technologie

FDM is het meest betaalbaar en het beste voor de productie van goedkope functionele prototypes, als een gepolijste afwerking niet nodig is. SLA produceert gladde oppervlakken maar kost meer.

Selectie van geschikt materiaal

Hoewel standaard PLA filament zeer betaalbaar is, kunt u door optimalisatie van het ontwerp materiaal van hogere kwaliteit gebruiken zonder dat de prijs voor 3D printen stijgt. De juiste leverancier moet u begeleiden bij de juiste materiaalkeuze.

Kosten na verwerking

Bepaal of je nabewerking nodig hebt en de exacte methode die daarvoor moet worden gebruikt. De juiste leverancier moet de benodigde nabewerkingsservices gedetailleerd beschrijven in plaats van ze automatisch aan je offerte toe te voegen.

Vergelijk offertes

Vraag offertes aan bij verschillende leveranciers en vergelijk op prijs en transparantie. Houd bij je beslissing ook rekening met de levertijd.

Toegang tot hun ervaring

Vraag de leverancier om monsters om de kwaliteit en maatnauwkeurigheid van hun leveringen te beoordelen. Doe onafhankelijk onderzoek naar beoordelingen van hun vorige klanten.

Communicatie

Kies altijd een leverancier die je proactief informeert over de voortgang van het project.

Logistiek

Als je overzees uitbesteedt, houd dan rekening met de logistiek, hoe snel het geleverd kan worden en of je verondersteld wordt rechten te betalen of dat het door de leverancier wordt afgehandeld.

Nadat je een offerte hebt ontvangen voor de kosten van 3D printen, kan het een goed idee zijn om deze te vergelijken met de kosten van andere methodes, zoals spuitgieten, om te zien welke methode beter past bij jouw doel tegen een zo laag mogelijk budget. Eerste 3D printservice voor Mold bieden niet alleen een transparante offerte voor 3D printen, maar helpen u ook bij het vergelijken en geven u beter advies.

Tips: Dit vind je misschien ook leuk "Vergelijking tussen spuitgieten en 3D-printen“.

Referenties

[1] Samani, N. (n.d.). Alles wat je moet weten over directe materiaalkosten. Deskera. https://www.deskera.com/blog/direct-material-costs/.

[2] MET3DP. (n.d.). Kostenanalyse van 3D printen van metaalpoeder. MET3DP. https://met3dp.com/3d-printing-metal-powder-202404034/.

[3] ElectricChoice. (2025, 16 september). Elektriciteitstarieven. ElectricChoice. https://www.electricchoice.com/electricity-prices-by-state/.