Überblick über die Servicekosten für 3D-Druck:Was sie bestimmt und wie sie gesenkt werden können

Unternehmen und Privatpersonen lagern ihre 3D-Druck-bezogenen Projekte jetzt an 3D-Druckdienste aus, weil die Dienste ihnen Zugang zur Massenproduktion verschaffen und ihnen gleichzeitig ermöglichen, sich mehr auf Innovation/Design zu konzentrieren und einen einfacheren Produktionsprozess zu genießen.

Die Auswahl aus der Fülle von 3D-Druckdiensten hängt von Faktoren wie Standorten, Fähigkeiten, Fertigungsinfrastrukturen und, was noch wichtiger ist, den Kosten des 3D-Druckdienstes ab. In diesem Artikel wird ausführlich über die 3D-Druckkosten, die Faktoren, die sich darauf auswirken, und wie Sie die Kosten für 3D-gedruckte Teile senken können, eingegangen.

Das Konzept der 3D-Druckservicekosten verstehen

Die Kosten für den 3D-Druckservice sind die allgemeinen Kosten, die ein 3D-Druckservice seinem Kunden nach dem Hochladen Ihrer CAD-Datei gibt.

Da nicht jeder an 3D-Druckdienste auslagert, sind die Kosten für 3D-Druckdienste optimierte 3D-Druckkosten. Das bedeutet, dass die Dienste allgemeine Faktoren, die sich auf die 3D-Druckkosten auswirken, wie Material, 3D-Drucker und Nachbearbeitung, in das Angebot einbeziehen, das sie Ihnen unterbreiten.

Ungeachtet der „Kosten“, die dem 3D-Druck zugeschrieben werden, ist es eines der kostengünstigsten Herstellungsverfahren, das einzeln verwendet oder an einen 3D-Druckservice weltweit ausgelagert wird.

Faktoren, die die Servicekosten für den 3D-Druck bestimmen

Kapital ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung Ihrer Wahl eines 3D-Druckdienstes und erfordert außerdem ein Verständnis der Faktoren, die die Kosten des 3D-Druckdienstes bestimmen. Nachfolgend finden Sie wichtige Faktoren, die Sie bei Ihrer Entscheidung leiten sollten.

1. 3D-Drucker

Die Kosten des 3D-Druckers, der vom 3D-Druckdienst verwendet wird, spielen eine große Rolle bei den Kosten für die Auslagerung an sie. Die Kosten für 3D-Drucker hängen von Faktoren wie Technologien, Funktionen, Einrichtungspreisen usw. ab, die die einfache Bedienung, den Bedarf an technischem Fachwissen, kompatiblem Material und die Komplexität des Designs bestimmen.

3D-Druckerdienste, die Hightech-3D-Drucker verwenden, werden wahrscheinlich mehr verlangen. Daher sollten Sie bei der Auswahl eines 3D-Druckers Folgendes beachten:

1.1. 3D-Drucktechnologien

3D-Drucker stellen gedruckte Teile anhand eines CAD-Modells her. Ihre Technologie bestimmt jedoch die kompatiblen Materialien, den Mechanismus, die Produktionsgeschwindigkeit, die Kosten der 3D-gedruckten Teile und die Kosten für den 3D-Druckservice.

Alle weltweit verwendeten 3D-Drucktechnologien haben unterschiedliche Preise. Beispielsweise sind FDM-Drucker die billigsten 3D-Drucker, die für Kunststoffe verwendet werden. Sie sind aufgrund der Präzision und Vielseitigkeit des letzteren kostengünstiger als SLA-Drucker, die Laserstrahlen zum Aushärten von Harz und gehärtetem Kunststoff verwenden.

Drucker, die mit anderen Technologien wie Direct Selective Laser Sintering-Druckern arbeiten, sind aufgrund der Seltenheit, der einfacheren Bedienung, der Produktivität, des Bedarfs an technischem Fachwissen, der Druckqualität und des Materials, mit dem sie arbeiten, teuer.

Ein 3D-Druckdienst, der einen Direct Selective Laser Sintering-Drucker verwendet, würde für kompatible Materialien mehr berechnen als einer, der andere Drucker verwendet. Die 3D-Drucktechnologie ist nicht nur für 3D-Druckdienste anwendbar. Bastler oder andere Einzelpersonen sollten auch die Kosten berücksichtigen, bevor sie sich für eines entscheiden.

1.2. Preis für die Einrichtung des 3D-Druckers

Der Einrichtungspreis des 3D-Druckers würde die Kosten des 3D-Drucks für Personen erhöhen, die einen persönlichen oder Firmen-3D-Drucker wünschen und einen Techniker einstellen möchten. Die meisten Leute beauftragen Techniker, um eine Beschädigung des 3D-Druckers oder das Auslösen einer falschen Einstellung während der Installation zu vermeiden.

Die Einstellung eines Technikers ist zwar hilfreich, hat aber seinen Preis. Dies hängt vom Fachwissen, der Erfahrung, dem Branding und der Ausgereiftheit des 3D-Druckers des Technikers ab. Basierend auf der Ausgereiftheit des 3D-Druckers wird der Einrichtungspreis des FDM-Druckers auch niedriger sein als bei den Direct Selective Laser Sintering-Druckern.

1.3. Betriebspreis für 3D-Drucker

Der Betriebspreis erhöht auch die Kosten für den 3D-Druckservice. Die Betriebskosten sind die Kosten eines 3D-Druckers dividiert durch die Gesamtbetriebsstunden. Unten finden Sie eine einfache Veranschaulichung des Betriebspreises für 3D-Drucker und wie er sich auf die Gebühren für 3D-Druckdienste auswirkt.

Stellen Sie sich vor, Sie kaufen einen FDM-3D-Drucker für 10.000 US-Dollar und verwenden ihn vier Jahre lang täglich 20 Stunden. Ohne Berücksichtigung der Reparatur-, Wartungs- und Stromkosten betragen die Betriebskosten:

• 20 Stunden x 365 Tage x 4 Jahre =29.200 Gesamtstunden.
• 10.000 $ ÷ 29.200 =0,342 $/Std.
• Anhand der Betriebskosten von 0,342 $/Std. können wir berechnen, wie viel der Druck eines Teils kostet, das 10 Stunden dauert.
• Dies ist 0,342 x 10 =3,42 $.

1.4. Wartungskosten

Ohne Wartung wird ein 3D-Drucker im Laufe der Zeit keine Drucke in erstklassiger Qualität liefern. Daher ist die richtige Pflege wichtig. 3D-Druckdienste hätten es zu den allgemeinen Kosten hinzugefügt, die sie bieten. Sie müssen dies jedoch in die Kosten des 3D-Drucks für einzelne Eigentümer einbeziehen. Wartungskosten können viele Formen annehmen, einschließlich:

• Kosten für den Austausch von 3D-Druckerteilen.
• Gebühr für die Reinigung der 3D-Druckteile.
• Die Kosten für die Reparatur der 3D-gedruckten Teile.
• Die vom Techniker hinzugefügten Kosten.

Die Wartung hängt von der Ausgereiftheit, den Funktionen, der Seltenheit und der Technologie des 3D-Druckers ab. Daher könnten Benutzer von FDM-Druckern angeben, dass die Wartungskosten zwischen 200 und 599 US-Dollar liegen, während Benutzer von DSLS-Druckern wahrscheinlich Wartungskosten von über 1000 US-Dollar angeben würden. Auch wenn Sie einen Techniker beauftragen, steigen die Wartungskosten, da der Techniker ebenfalls seine Gebühr berechnet.

2. 3D-Druckmaterial

Es gibt viele Arten von Materialien, die beim 3D-Druck verwendet werden. Dies ist für die Entwicklung des Bereichs verantwortlich und bestimmt die Flexibilität des Prozesses, die Auswahl der Drucker, die Kosten für 3D-gedruckte Teile und den 3D-Druckservice. Die meisten Dienste greifen auf die Materialkosten basierend auf Verfügbarkeit und Kompatibilität mit 3D-Druckern und Drucktechnologie zu.

2.1. So berechnen Sie die Materialkosten

Wenn Sie verstehen, wie die Materialkosten berechnet werden, können Sie wissen, wie viel es kostet, ein 3D-gedrucktes Teil herzustellen. Verwenden Sie die Abbildung unten.

Stellen Sie sich vor, ein 3D-gedrucktes Teil benötigt 100 Gramm PLA und ein PLA-Filament kostet 25 $/kg. Dies bedeutet, dass die Kosten 25 USD/1000 g =0,025 USD/g betragen. Daher betragen die Kosten für das 3D-gedruckte Teil 100 x 0,025 =2,5 USD. Es spielt keine Rolle, ob der gedruckte Teil klein ist.

2.2. Gängige Materialtypen, die im 3D-Druck verwendet werden

Übliche Materialien, die beim 3D-Druck verwendet werden, und ihr Verhältnis zu den Kosten sind:

• Pulver und Filament

Pulver und Filamente sind Thermoplaste. Sie gelten als das günstigste und am weitesten verbreitete 3D-Druckmaterial. Laien und/oder Bastler verwenden sie häufig zum Erstellen von 3D-Modellen.

Diese Materialien sind aufgrund ihrer hohen Zugänglichkeit und Verfügbarkeit kostengünstig. Außerdem brauchen sie keine exquisiten 3D-Drucker und -Technologien. Beispielsweise kosten Thermoplaste wie PLA und ABS nur 20 $ pro kg und sind mit FDM-Druckern kompatibel.

Pulver und Filamente sind billig. Sie verursachen jedoch auch zusätzliche Kosten, da viel Zeit aufgewendet wird, um die gedruckten Teile zu perfektionieren.

• Harz

Harze liefern qualitativ hochwertige Druckteile, sind einfach zu bearbeiten und erfordern selten Nachbehandlungsverfahren. Folglich sind sie teuer. Dies zeigt sich in den hohen Kosten für 3D-gedruckte Teile aus Harz und den Kosten für 3D-Druckservicegebühren.

• Hochwertiges Material

High-End-Materialien wie Titan und Aluminium sind aufgrund ihrer Nichtverfügbarkeit, Seltenheit und der Notwendigkeit spezifischer 3D-Drucktechnologien teuer. Beispielsweise verwenden die meisten Metalle das DMLS, das sehr teuer ist.

3. 3D-Modellgröße

Die gewünschte 3D-Modellgröße bestimmt auch die Kosten für den 3D-Druckservice. Ein großes 3D-Modell erhöht die Kosten aufgrund des Bedarfs an mehr Material, der richtigen Größe der 3D-Drucker, der Betriebskosten und der Drucktechnologien.

4. 3D-Modellkomplexität

Ein komplexes 3D-Modell erfordert eine genaue und präzise Drucktechnologie, um die Kosten des Prozesses zu bestimmen. Komplexe Modelle müssen auch vorbereitet werden, insbesondere wenn der 3D-Druckservice das Schneiden und andere Vorbereitungsverfahren übernimmt. Daher sollten Sie die Komplexität des Modells verstehen, um Kapital- und Zeitverschwendung zu vermeiden.

5. Produktionsvolumen

Die Massenproduktion von 3D-gedruckten Teilen reduziert im Allgemeinen die Einzelkosten von 3D-gedruckten Teilen. Da es sich jedoch um ein großes Produktionsvolumen handelt, sind mehr Materialien (was die Materialkosten in die Höhe treibt) und eine lange Druckzeit (die die Betriebskosten in die Höhe treibt) erforderlich.

6. Ausgewählte Nachbearbeitung

Nachbearbeitungsmöglichkeiten wie Polieren und Galvanisieren helfen den gedruckten Teilen, ihre Funktionalität und Ästhetik zu verbessern. Die Verwendung eines dieser Prozesse erhöht die Kosten für den 3D-Druckservice. Je nach Prozess hat jeder seinen Preis. Nachfolgend sind die häufigsten und ihre Beziehung zu den Kosten aufgeführt.

6.1 Polieren

Beim Polieren werden die 3D-gedruckten Teile geschliffen, gespült und poliert, um eine möglichst glatte Oberfläche zu erhalten. Es ist ein teurer Prozess, da er eine hohe Maßgenauigkeit und ein moderates Qualifikationsniveau erfordert, um ein hochwertiges 3D-gedrucktes Teil zu liefern.

6.2 Galvanik

Es ist ein ästhetisches und/oder funktionsverbesserndes Verfahren, bei dem die 3D-gedruckten Teile mit Metallen durch Elektrolyse beschichtet werden. Die Galvanisierung ist aufgrund des Mechanismus und der Wahl des Beschichtungsmetalls sehr teuer.

6.3 Epoxidbeschichtung

Die Epoxidbeschichtung ist eine gängige Nachbearbeitungsoption für den 3D-Druck, bei der die 3D-Drucke mit einem Epoxidharz beschichtet werden. Dann wird ein Härter verwendet, um ihre Festigkeit zu verbessern und den porösen Teil der Drucke zu versiegeln. Das Verfahren ist hochwirksam. Die Kosten hängen jedoch von der Art der Epoxidbeschichtung ab.

Beispiele für 3D-gedruckte Projektkosten

Für diejenigen, die schnell die Kosten für den Druck einiger gängiger Artikel wissen möchten, finden Sie unten einige Beispiele für 3D-gedruckte Teile, Druckkosten und Bearbeitungszeiten. Mit diesen Beispielen sollten Sie einen besseren Einblick in die Kosten von 3D-gedruckten Teilen haben, wie Sie die Kosten von 3D-gedruckten Teilen berechnen und wie viel Ihnen ein 3D-Druckservice in Rechnung stellen wird:

Beispielartikel	Geschätzte Kosten	Bearbeitungszeit
Flaschendeckel	30 $	1 – 3 Tage
Gitarren-Stimmwirbel	50 $	1 – 3 Tage
Prototyphalterungen	50 $	1 – 3 Tage
Gürtelschnalle	50 $	1 – 3 Tage
Tastatur	100 $	3 – 7 Tage
3D-gedruckter Schuh	150 $	3 – 7 Tage
Mikrofonhalter/-tasche	100 $	3 – 7 Tage
Etui mit mehreren Fächern	150 $	3 – 7 Tage

Die geschätzten Kosten für 3D-gedruckte Teile in der obigen Tabelle sind die Gesamtkosten, die vom 3D-Druckservice berechnet werden, basierend auf Material, Modellkomplexität und -größe, Nachbearbeitung, Teamerfahrung, Qualitätsdrucken und Branding. Außerdem variieren die Kosten je nach Menge, Komplexität der Teile und dem Land, in dem sie sich befinden.

Wie können die 3D-Druckkosten gesenkt werden?

Die Reduzierung der Kosten eines 3D-Druckservices bedeutet eine Reduzierung der Betriebskosten und des Materialverbrauchs. Im Folgenden finden Sie verschiedene Möglichkeiten, wie Sie die 3D-Druckkosten senken können.

1. Verwenden Sie ein billigeres Material

Verstehen Sie die Komplexität des Projekts, die Funktionen der gedruckten Teile, die Einsatzumgebung und andere Dinge und verwenden Sie diese dann, um das billigste Material auszuwählen. Trotzdem darf das 3D-gedruckte Teil seine Funktion nicht verlieren.

Wählen Sie nach Möglichkeit ein Material, das keine aufwändigen Technologien erfordert. Zum Beispiel können Sie Polycarbonat verwenden, wenn Sie Härte wünschen, und Sie müssen nicht unbedingt ein Metall verwenden (was den teuren DSLS-3D-Drucker erfordert).

2. Wählen Sie die Technologie

Ausgefeilte Technologien werden die Kosten des 3D-Drucks erhöhen. Der Einsatz einer ausgeklügelten Maschine hängt von der Material- und Produktkomplexität ab. Daher sollten Sie sich bemühen, die Technologie innerhalb Ihres Kapitalbereichs zu wählen, ohne dass das 3D-gedruckte Teil an Funktionen und der Prozess an Produktivität verlieren.

3. Druckmaterial sparen

Es ist nicht ideal, die Größe, Komplexität oder Funktionalität des 3D-Drucks zu ändern, um die Kosten zu senken. Eine Verringerung der Größe reduziert jedoch das verwendete Material, beeinträchtigt jedoch die Funktionalität des Produkts. Wenn Sie jedoch die Freiheit haben, sollten Sie Druckmaterial mit den folgenden Verfahren speichern:

3.1. Aushöhlen

Wenn das 3D-gedruckte Teil keine Festigkeit erfordert, können Sie das Modell aushöhlen, um die verwendete Materialmenge zu reduzieren. Folglich werden die Materialkosten und die Betriebszeit reduziert.

3.2. Stützstrukturen entfernen

Stützstrukturen sorgen dafür, dass das Teil keine Überhänge hat, die die Stabilität beeinträchtigen. Die Verwendung einer Stützstruktur verbraucht mehr Materialien und verlängert die Betriebszeit. Folglich erhöht es die Servicekosten für den 3D-Druck. Sie können Stützstrukturen aus Ihren 3D-Modellen entfernen, indem Sie einen Überhangwinkel von mehr als 450 entwerfen und Ihr Modell teilen.

3.3. Reduzieren Sie den Füllungsprozentsatz

Durch die Reduzierung des Füllungsprozentsatzes werden die Kosten des 3D-Drucks gesenkt, indem die Materialkosten gesenkt und die Produktivität gesteigert werden. Sie sollten diesen Hack jedoch nur anwenden, wenn das Teil seine strukturellen Eigenschaften nicht benötigt

3.4. Wählen Sie eine größere Ebenenhöhe und Auflösung

Die Schichthöhe bestimmt die Druckqualität und die Druckgeschwindigkeit. Einerseits führt eine geringe Schichthöhe bei hoher Produktionszeit zu einem reibungslosen Druck. Daher steigen die Betriebskosten. Andererseits wird die Erhöhung der Schichthöhe die Produktionszeit verkürzen. Folglich reduziert es die Betriebskosten. Dieser Hack eignet sich für die Herstellung von 3D-gedruckten Teilen, die keine Ästhetik benötigen.

4. Wählen Sie das passende Finish aus

Stellen Sie sicher, dass der 3D-Druckservice eine Nachbearbeitung verwendet, die Kosten und Funktionalität/Ästhetik in Einklang bringt. Zum Beispiel ist das Lackieren eine ideale Methode gegenüber dem Galvanisieren, wenn Sie Ästhetik zu geringen Kosten wünschen. Da es jedoch weniger haltbar ist, sollten Sie sicherstellen, dass Sie maximal recherchieren, bevor Sie das gewünschte Verarbeitungsende angeben. Die Dienste können Sie auch über die beste Nachbearbeitungstechnik und die damit verbundenen Kosten beraten.

Schlussfolgerung

Die Kosten für den 3D-Druck sollten die Nutzung des Verfahrens nicht einschränken, insbesondere für diejenigen, die ihre Projekte an 3D-Druckdienstleister auslagern möchten. Daher sollten Sie die verschiedenen Faktoren kennen, die die Kosten von 3D-gedruckten Teilen und Druckdienstleistungen bestimmen. Dies gilt auch für CNC-Bearbeitungskosten, Spritzgusskosten und andere Rapid-Prototyping-Prozesse. Dieser Artikel analysiert auch, was in Betracht gezogen werden kann, um die Kosten von 3D-Druckdiensten zu senken. Je nach Anwendung des Produkts können Sie sich auf diese Überlegungen beziehen.

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Häufig gestellte Fragen

Ist 3D-Druck teuer oder kostengünstig?

Ja, der 3D-Druck spart Kosten und Zeit, da er automatisiert ist. Die Verringerung des Zeitaufwands sorgt für niedrigere Betriebskosten und Verbesserungen bei Innovation und Design.

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

Ja, 3D-Druck ist dasselbe wie additive Fertigung. Beim Rapid Prototyping handelt es sich jedoch um die Herstellung von Prototypen mit Fertigungsverfahren wie 3D-Druck, CNC-Bearbeitung, Spritzguss etc. Folglich kann man sagen, dass der 3D-Druck ein Verfahren ist, das beim Rapid Prototyping zum Einsatz kommt.

Warum sind Metall-3D-Drucker so teuer?

Metall-3D-Drucker sind teuer, weil sie neu sind. Daher erfordern sie Fachwissen und haben hohe Wartungskosten. Außerdem sind die Materialien nicht so leicht verfügbar wie Kunststoff, Filament und Harze.