3D-Druckservicekosten:Die verschiedenen Faktoren, die die Kosten des 3D-Drucks bestimmen

Viele Unternehmen und Einzelpersonen nutzen den 3D-Druck aufgrund seiner einfachen Bedienung, Genauigkeit, Präzision und Eignung zur Herstellung von Produkten mit komplexen Designs. Das Verfahren eignet sich sowohl für Produkte in Industrie- als auch in Handelsqualität, und viele Menschen verwenden es im Heimwerkerbereich oder lagern es an 3D-Druckdienste aus. Unabhängig von der Option ist es wichtig, die Kosten für den 3D-Druckservice zu berücksichtigen, bevor Sie sich mit dem Prozess befassen.

Viele Faktoren sind für den Kostenunterschied verantwortlich, und dieser Artikel stellt die Faktoren vor, die sich auf die Servicekosten für den 3D-Druck auswirken, und zeigt auch, wie die Kosten für 3D-gedruckte Teile berechnet und gesenkt werden können.

Was bestimmt 3D-Druckservicekosten ?

Capital ist ein großer Entscheidungsträger bei der Entscheidung für den richtigen 3D-Druckservice. Daher ist es wichtig, mehrere Faktoren zu kennen, die den Kapitalbetrag bestimmen können, den Sie für den Druck oder die Auslagerung Ihres Projekts ausgeben. Nachfolgend sind die wichtigen Faktoren aufgeführt, die im Verhältnis zwischen Kosten und 3D-Druck zu berücksichtigen sind.

3D-Druckerpreis

3D-Drucker verfügen über unterschiedliche Technologien, Funktionen und Raffinessen, die sich auf die Kosten von 3D-Druckern und 3D-gedruckten Teilen, Qualität und Quantität auswirken. Nachfolgend sind die wichtigen Faktoren aufgeführt, die Sie berücksichtigen sollten.

· Verschiedene 3D-Drucktechnologien

3D-Druck ist eine additive Technologie, bei der ein 3D-gedrucktes Produkt aus einem CAD-Modell hergestellt wird. 3D-Drucker arbeiten jedoch auf Basis unterschiedlicher Technologien. Dies wirkt sich auf den Mechanismus des 3D-Druckers, die Produktionsgeschwindigkeit, geeignete Materialien, die Nachbearbeitung und, was noch wichtiger ist, die Kosten für den Service oder die 3D-gedruckten Teile aus.

Unter den verschiedenen Technologien, die im 3D-Druck verwendet werden, stechen einige hervor, wenn man Preis und 3D-Druck vergleicht. Eines davon ist das Fused Deposition Modeling (FDM), bei dem Teile durch Schmelzen, Extrudieren und Abscheiden von thermoplastischen Filamenten hergestellt werden. FDM-3D-Drucker haben die niedrigsten Herstellungskosten. Eine weitere gängige Technologie ist die Stereolithographie (SLA), bei der Harz mit einem Laser zu gehärtetem Kunststoff ausgehärtet wird. Die Technologie ist aufgrund ihrer hohen Genauigkeit, Präzision und Vielseitigkeit mit hohen Kosten verbunden. Andere Technologien umfassen Selective Laser Sintering (SLS) und Selective Laser Melting und Direct Metal Laser Sintering (DMLS) und sind aufgrund ihrer Seltenheit mit hohen Kosten verbunden.

· Einrichtungspreis für 3D-Drucker

Das Einrichten eines 3D-Druckers kann eine schwierige Aufgabe sein, da viele Menschen einen neu gekauften 3D-Drucker nicht beschädigen oder einige falsche Einstellungen auslösen möchten. Um einen Schritt voraus zu sein, stellen die meisten Leute Techniker ein. Dies hat jedoch seinen Preis.

Es gibt keinen genauen Einrichtungspreis für einen 3D-Drucker, da der Preis je nach Fachwissen der Techniker und der Komplexität des 3D-Druckers variiert. Beispielsweise liegt der Einrichtungspreis für FDM-Drucker zwischen 200 $ und 1.000 $.

· Betriebspreis für 3D-Drucker

Um die Frage zu beantworten, wie viel der 3D-Druck kostet, ist es wichtig, sich die Kosten für den Betrieb eines 3D-Druckers anzusehen. Wir erklären dies anhand einer einfachen Illustration.

Nehmen wir an, Sie entscheiden sich für den Kauf eines 3D-Druckers im Wert von 2000 US-Dollar, den Sie 2 Jahre lang jeden Tag 10 Stunden lang verwenden möchten. Lassen Sie uns jetzt, ohne die Kosten für Reparaturen, Wartung und Strom zu berücksichtigen, Folgendes berechnen:

10 Stunden x 365 Tage x 2 Jahre =7300 Gesamtstunden

2.000 $ ÷ 7.300 $ =~0,27 $/Std.

Mit unserer einfachen Berechnung können wir schlussfolgern, dass die Betriebskosten dieses 2000-Dollar-3D-Druckers 0,27 Dollar/Stunde betragen. In dieser Hinsicht kostet Sie ein 3D-Modell, dessen 3D-Druck etwa 3 Stunden dauert, etwa (0,27 x 3) 0,81 $.

Daher ist die Kenntnis der tatsächlichen Kosten für den Druck eines 3D-Modells ein entscheidender Faktor für die Servicekosten des 3D-Drucks.

· Wartungskosten

3D-Drucker liefern Drucke in Top-Qualität, aber ohne Wartung lassen Leistung und Druckqualität nach. Wie viele andere Maschinen muss auch ein 3D-Drucker ordnungsgemäß gewartet werden. Dies hat jedoch seinen Preis.

Wartungskosten umfassen die Kosten für den Austausch von 3D-Druckerteilen und die Reinigung dieser Teile. Abhängig von den Teilen und der Komplexität des 3D-Druckers kann dies einige Hundert Dollar kosten. Beispielsweise liegen die Wartungskosten für einen FDM-Drucker zwischen 200 und 500 US-Dollar. Für diejenigen, die die Arbeit von Experten erledigen lassen möchten, steigen die Wartungskosten, da der „Experte“ auch sein Honorar berechnet.

3D-Druckmaterial

Die Materialien, die für die Herstellung starker 3D-Drucke verwendet werden, nehmen mit fortschreitendem Wissen auf diesem Gebiet weiter zu. Dies erhöht die Flexibilität bei der Herstellung von Produkten, deren Funktionen und die Kosten für 3D-Druckteile. Die Auswirkungen von Materialien auf 3D-gedruckte Teile und die Kosten für 3D-Druckdienste sind tiefgreifend, da Zugänglichkeit, Seltenheit usw. eine große Rolle spielen. Übliche Materialien, die beim 3D-Druck verwendet werden, sind:

· Pulver und Filament

Pulver und Filamente sind die billigsten und am häufigsten verwendeten Materialien für den 3D-Druck. Sie sind Thermoplaste, d. h. wenn Sie sie schmelzen, können Sie sie umformen und neu formen, bis das gewünschte Ergebnis erzielt wird.

Nicht-Experten und diejenigen, die sich nur als Hobby mit dem 3D-Druck beschäftigen, verwenden diese Thermoplaste (üblicherweise PLA und ABS) gerne, weil sie kostengünstig sind. Beispielsweise könnten Filamente nur 20 US-Dollar pro kg kosten. Die Verwendung dieser Materialien bei der Herstellung hochwertiger Produkte ist zwar billig, aber eine schwierige Aufgabe, da Sie viel Geld und Zeit für die Perfektionierung der 3D-Modelle aufwenden müssen.

· Harz

Harze sind wohl die besten 3D-Druckmaterialien, da sie leicht zu bearbeiten sind und die Nachbearbeitung sehr einfach ist. Im Gegensatz zu Kunststoffen und Filamenten sind sie jedoch recht teuer. Daher wird die Zusammenarbeit mit ihnen sicherlich die Kosten für 3D-gedruckte Teile in die Höhe treiben, und Dienstleistungen, die sie verwenden, werden höhere Kosten haben.

· Hochwertige Materialien

Die Kosten für den 3D-Druckservice steigen tendenziell, wenn Sie High-End-Materialien verwenden. High-End-Materialien sind nicht leicht zugänglich und üblich, was dazu führt, dass sie teurer sind. Beispielsweise ist die Bearbeitung von Metallen wie Titan, Kobalt, Aluminium, Nickel und legiertem Stahl sehr teuer. Dies liegt an der Notwendigkeit bestimmter Technologien, z. B. DMLS, die sich im vorherigen Abschnitt als teuer erwiesen haben.

Die Größe und Komplexität des 3D-Modells

Beim Entwerfen von 3D-Drucken ist ein 3D-Modell unerlässlich, um einen präzisen und genauen 3D-Druck zu erstellen, da es die wesentlichen Details enthält, die für den Produktionsprozess erforderlich sind. Nachdem Sie das 3D-Modell erhalten haben, ist es einfacher, die Kosten für einen 3D-Druck oder die Kosten für einen 3D-Druckservice abzuschätzen.

Die Komplexität und Größe des Modells beeinflussen den Endpreis des 3D-Drucks. Komplexe Designs erfordern möglicherweise eine genaue und präzise 3D-Drucktechnologie, was sich auf die Kosten auswirkt. Das Verständnis der Komplexität und Größe des 3D-Modells hilft, Kapitalverschwendung und Zeitverschwendung zu vermeiden.

Teilvolumen

Das Teilevolumen bestimmt die Materialmenge, die auch auf die Drucktechnologie hinweist. Obwohl der 3D-Druck viele Vorteile für die Massenproduktion bietet, erfordert das große Teilevolumen eine große Anzahl von Materialien und eine längere Druckzeit. Außerdem bestimmt die Größe des Materials die Nachbearbeitungsvorgänge, was ein weiterer Faktor ist, der sich auf die Servicekosten für den 3D-Druck auswirkt.

Nachbearbeitung für 3D-gedruckte Teile

Nach dem Drucken eines Produkts viele Nachbearbeitungsvorgänge werden verwendet, um die Qualität und Funktionalität der 3D-Drucke zu verbessern. Diese Nachbearbeitungsverfahren erhöhen die Kosten für 3D-gedruckte Teile oder 3D-Druckdienste um ein paar Dollar. Zu den wichtigsten Nachbearbeitungsprozessen und ihrem Verhältnis zu den Kosten gehören:

· Polieren

Polieren ist ein Nachbearbeitungsprozess, der geeignet ist, um eine möglichst glatte Oberfläche für einen 3D-Druck zu erzielen. Dabei wird der 3D-Druck geschliffen, die Drucke gespült und dann der Polierer aufgetragen. Polieren ist sehr teuer, da Maßhaltigkeit und ein sehr moderates Können erforderlich sind.

· Galvanik

Dabei werden die 3D-Drucke mittels Elektrolyse mit bestimmten Metallen wie Gold oder Silber beschichtet. Der 3D-Druck ist die Kathode, während das Metall die Anode ist, und beide werden in einen Elektrolyten getaucht. Bei Stromdurchgang erfolgt eine Abscheidung des Metallions auf dem 3D-Druck.

Die Galvanisierung eignet sich zur Verbesserung der Festigkeit und des Aussehens von 3D-Drucken. Allerdings ist das Verfahren aufgrund des Mechanismus und des Beschichtungsmetalls sehr aufwendig.

· Epoxidbeschichtung

Bei der Epoxidbeschichtung werden die 3D-Drucke mit einem Epoxidharz und einem Härter beschichtet, um ihre Festigkeit zu verbessern und den porösen Teil der Drucke zu versiegeln. Im Allgemeinen ist es ein wirksames und kostspieliges Schutzverfahren. Die Kosten des Prozesses hängen von der Art der Epoxidbeschichtung ab, die Sie erhalten, und von der Erfahrung der Person, die sie beschichtet.

Die Kosten einiger 3D-gedruckter Projekte

Für den 3D-Druck eines Teils müssen Sie wissen, wie man die Kosten von 3D-gedruckten Teilen berechnet, oder Sie erhalten Hilfe vom 3D-Druckservice-Rechner . Von hier aus wäre es einfach, eine Schätzung für Ihr Produkt vorzunehmen. Hier konzentrieren wir uns hauptsächlich auf das Filament, aber das gleiche Prinzip ist auf andere Materialien anwendbar.

Der Preis für ein durchschnittliches Filament, das im 3D-Druck verwendet wird, beträgt 25 US-Dollar pro Kilogramm. Mit diesem und dem Gewicht der zu bedruckenden Objekte können wir die Kosten für die Herstellung solcher Drucke leicht berechnen. Lassen Sie uns die Kosten für 3D-gedruckte Teile für einige gängige Produkte berechnen.

Kosten für den Druck eines Prototyps

Ein einfacher Prototyp mit einem Gewicht von 200 Gramm würde kosten:

Da die Filamentkosten 25 $/kg betragen

Die Umstellung auf Gramm ergibt 25 $/1000 g =0,025 $/g

Daher würden die Kosten für die Herstellung dieses 200-g-Filaments 200 x 0,025 =5 $ betragen.

Dies ist jedoch nicht immer der Fall, da Prototypen sogar kleiner sein können und nur 20 g wiegen. Auf die gleiche Weise könnten sie große Objekte sein, d. h. viele kg.

Der 3D-Druckservice für Prototypen kann je nach Modellgröße, Komplexität und Erfahrung des Teams, das den Prozess durchführt, mehr kosten.

Kosten für den Druck einer Handyhülle

Am Beispiel der Hülle eines iPhone X, das 35 g wiegt, können wir die Kosten für den 3D-Druck dieser Handyhülle berechnen.

Wir multiplizieren das Gewicht der Handyhülle mit unseren Kosten pro Gramm eines gedruckten Objekts, 0,025 $/g.

0,025 $/g * 35 =0,86 $.

Einige Handyhüllen mit feinen Details und Designs, die sorgfältig verarbeitet werden müssen, würden sicherlich viel mehr kosten.

Kosten für den Druck einer Maske

Masken, die von unseren Lieblingssuperhelden verwendet werden, gibt es in verschiedenen Größen und Designs. Nehmen wir als Beispiel eine einfache Batman-Maske mit einem Gewicht von 150 g.

Um die 3D-Druckkosten einer solchen Maske zu berechnen, multiplizieren wir einfach das Gewicht mit unseren 0,025 $/g, was den Kosten für den 3D-Druck eines Gramms eines Objekts entspricht.

150 g * 0,025 $/g =3,75 $.

Kosten für das Bedrucken einer Tasse

Der 3D-Druck eignet sich nicht nur für Kunststoffteile, sondern auch zur Herstellung von Tassen. Bei einer Tasse mit einem Gewicht von 250 Gramm multiplizieren wir das Gewicht unserer Tasse mit den Kosten für die Erstellung eines 1 g-Objekts.

250 g * 0,025 $/g =6,25 $.

Die obige Berechnung bezieht sich auf die Kunststoffkosten für Besitzer eines 3D-Druckers. Wenn Sie auslagern, steigen die Kosten für den 3D-Druckservice je nach Modellkomplexität und -größe, Nachbearbeitung, Teamerfahrung, Qualitätsdrucken und Branding.

So senken Sie die 3D-Druckkosten

Die Kosten für 3D-gedruckte Teile oder 3D-Druckservicekosten hängen von der Maschinenzeit und den Materialkosten ab. Um die 3D-Druckkosten zu senken, sollten Sie daher beide Aspekte in Einklang bringen. Im Folgenden finden Sie einige normale und technische Möglichkeiten zur Reduzierung der 3D-Druckkosten.

Ein billigeres Material verwenden

Wie Sie inzwischen wissen sollten, hat die Art der Materialien, die in Ihrem 3D-Druck verwendet werden, einen großen Einfluss auf die Gesamtkosten. Daher sollten Sie für Ihre Drucke ein Druckmaterial mit einem ausgewogenen Verhältnis von Qualität und Kosten verwenden.

Wählen Sie den richtigen Prozess

Unterschiedliche 3D-Drucktechnologien haben unterschiedliche Kosten. Das kann an der Ausgereiftheit der Maschine oder des Materials liegen. Daher ist es besser, die Technologie innerhalb Ihres Kapitalbereichs zu wählen, ohne Kompromisse bei der Funktionalität einzugehen.

Druckmaterial sparen

Je größer das 3D-Modell, desto höher die Kosten für den 3D-Druckservice. Die Verringerung der Größe des Modells bedeutet ein geringeres Volumen, was auf eine geringere Menge an Material für den Druck und natürlich auf geringere Kosten hinweist. Wenn Sie das Modell jedoch verkleinern, sollten Sie seine Funktionalität nicht verändern. Im Folgenden finden Sie einige Möglichkeiten, die Materialmenge zu reduzieren:

– Höhlen

Einige 3D-gedruckte Teile erfordern keine volle Festigkeit. Daher reduziert das Aushöhlen die Anzahl der verwendeten Materialien, was gleichbedeutend mit geringeren Kosten ist.

– Unterstützungsstrukturen entfernen

Die Unterstützung ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Herstellung von Teilen, die überhängen. Es verbraucht jedoch mehr Materialien, erfordert eine Nachbearbeitung und erhöht die Produktionskosten. Daher sollten Sie die Notwendigkeit einer Unterstützung eliminieren, indem Sie einen Überhangwinkel größer als 45 ⁰ entwerfen und Teilen Ihres Modells.

– Infill-Prozentsatz reduzieren

Sie können auch die Kosten für den 3D-Druck senken, indem Sie den Füllungsprozentsatz reduzieren. Dadurch werden auch die Materialien geschont und die Produktivität verbessert. Dies ist eine ideale Methode, wenn das Produkt bestimmte strukturelle oder mechanische Anforderungen nicht erfüllen muss.

Wählen Sie eine größere Schichthöhe und Auflösung

Die Schichthöhe bestimmt die Auflösung des gedruckten Artikels. Drucke mit niedriger Schichthöhe haben eine glattere Oberfläche, erhöhen aber die Produktionszeit und automatisch die Kosten. Daher sollten Sie die Schichthöhe erhöhen. Berücksichtigen Sie jedoch beim Erhöhen der Schichthöhe, ob sich dies auf das Aussehen und die Funktionalität der 3D-gedruckten Teile auswirkt.

– Wählen Sie das passende Finish aus

Der 3D-Druckdienstleister gibt Ihnen gerne die gewünschte Nachbearbeitung. Jede Nachbearbeitung hat jedoch ihre Kosten, die zu den Gesamtkosten des 3D-Drucks beitragen. Lackieren ist zum Beispiel billiger als Galvanisieren, außerdem ist es bei geringerer Qualität weniger haltbar. Daher sollten Sie die beste Nachbearbeitungstechnik und die damit verbundenen Kosten recherchieren.

Schlussfolgerung

Die Kosten für den 3D-Druck sollten nicht als einschränkender Faktor für diejenigen angesehen werden, die die Kunst des 3D-Drucks genießen möchten. Obwohl es sich nicht ändert oder nicht überbetont werden kann, ist es wichtig, die verschiedenen Faktoren zu kennen, die die Kosten bestimmen.

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Häufig gestellte Fragen

Ist 3D-Druck teuer oder kostengünstig?

Ja, 3D-Druck ist kostengünstig!
Als einstufiger Prozess spart 3D-Druck Kosten und Zeit. Da es sich um einen automatisierten Prozess handelt, bietet es Raum für Multitasking. Sie könnten Ihren Drucker einrichten und mit etwas anderem fortfahren.

Ist 3D-Druck dasselbe wie Rapid Prototyping und additive Fertigung?

Ja, 3D-Druck ist dasselbe wie additive Fertigung, während Rapid Prototyping eine Teilmenge des Prozesses ist. Die additive Fertigung ist nur eine Möglichkeit, Schicht für Schicht zu beschreiben, was 3D-Druck als Produkte sind. 3D-Druck ist das Verfahren; Rapid Prototyping ist das Ergebnis dieses Verfahrens, was bedeutet, dass Rapid Prototyping eine Unterart des 3D-Drucks ist.