Quer você administre um negócio de impressão 3D ou uma fazenda de impressoras, ou mesmo planeje começar um, conhecer os custos operacionais do negócio é imperativo. Obviamente, o custo de produzir cada peça impressa é um fator importante em qualquer negócio que lida com impressão 3D. Mesmo para os entusiastas, pode ser útil ter uma ideia dos custos antes de embarcar em um grande projeto de impressão.
Precificar impressões 3D parece ser o aspecto mais difícil que as pessoas enfrentam. É crucial abordar cada trabalho de maneira sistemática para que você possa cobrar seu cliente de forma justa, ao mesmo tempo em que obtém lucro suficiente para justificar todo o seu esforço.
Neste artigo, vamos descrever como precificar seus projetos de impressão 3D.
Quanto custa em eletricidade para operar uma impressora 3D?
Uma impressora 3D que utiliza 30A 12V consome no máximo 360 watts (Potência = Corrente x Tensão). Uma impressora com uma cama quente de 205 graus Celsius e uma cama aquecida de 60 graus Celsius usa 70 watts por hora, o que equivale a 0,7 kWh para uma impressão de 10 horas. Impressoras 3D típicas funcionam por oito horas ou mais por dia. Impressoras FDM a base de filamento funcionam por 2-3 dias, o que significa que a impressora funciona continuamente por mais de 24 horas. A impressora 3D média consome 50 watts por hora. Devido à natureza contínua da impressão FDM, muita energia é consumida. Isso pode resultar em uma conta de energia elétrica alta. Outras impressoras requerem 120 volts para aquecer suas camas de impressão. Portanto, precisa de uma fonte de alimentação de 600 watts por hora para aquecer e atingir o pico da cama.
Taxa de Mão de Obra
Para começar, você deve determinar o valor do seu tempo. Dependendo do seu nível de habilidade, isso pode variar de 10 a 50 $ (ou mais!). Além disso, você deve considerar a oferta e a demanda e ver o que outros estão cobrando em seu setor. Pode ser difícil cobrar mais de 20 $/hora, a menos que você possa justificar isso.
Taxa da Impressora
Devido à natureza lenta da impressão 3D, mesmo pequenas mudanças na taxa horária da sua impressora terão um impacto significativo na sua cotação. Muitas pessoas ficam surpresas com a baixa desse número em geral. Por exemplo, não é incomum cobrar 3 $ por hora para suas impressoras. Recomendo preencher este item por último e, em seguida, observar como isso afeta o preço final da peça à medida que você ajusta. Usando essa abordagem, você pode garantir que seus preços estejam alinhados com o que um cliente pode estar disposto a pagar.
Tempo de Design
Sempre que você estiver fazendo trabalho de design para um projeto, deve calcular quanto tempo levará para concluir toda a modelagem 3D. Você pode achar isso difícil no início, mas à medida que pratica, você se tornará mais hábil em fazer estimativas de design. À medida que seu portfólio cresce, você pode usar informações reais de trabalhos passados que você completou para fazer suposições educadas com base no que sabe agora. Seus preços se tornarão mais competitivos à medida que você se tornar mais proficiente em modelagem 3D.
Tempo de Fatiamento (Programação)
É vital levar em consideração o tempo necessário para importar seu modelo para o seu fatiador e ajustar as configurações, não importa se você projetou o modelo ou o recebeu de um cliente. Dê a si mesmo tempo suficiente para programação para garantir que você possa produzir uma impressão de qualidade que o cliente apreciará. Se suas impressoras tiverem perfis comprovados, isso pode levar menos de 10 minutos. Modelos de maior complexidade podem exigir horas em que vários parâmetros são ajustados.
Tempo de Impressão
Para agendar e informar seu cliente sobre os prazos, é imperativo que você estime o tempo de impressão com precisão. Não há nada que deixe um cliente mais infeliz do que descobrir que seus itens levarão uma semana a mais do que o prometido. Se o seu cliente lhe fornecer um arquivo com antecedência, você pode colocá-lo em seu fatiador e obter uma estimativa rapidamente. Você pode estimar com base em projetos similares que você já trabalhou no passado, se não tiver acesso ao arquivo. Para uma estimativa mais precisa, você também pode usar sites de compartilhamento de arquivos e itens semelhantes que outros fizeram para você.
Tempo de Pós-processamento
Muitas vezes, mesmo quando sua impressora termina, seu projeto ainda está incompleto. Não é sempre necessário remover todos os suportes, enquanto outras vezes você pode precisar pintar e lixar por horas. Cada projeto variará nesse aspecto, mas é importante manter essa etapa em mente. É um erro comum não incluir essa parte em sua cotação, pois isso desvaloriza seu tempo.
Custos de Pós-processamento de Peças
Após uma impressora ter terminado de imprimir uma peça, são incorridos custos de pós-processamento. Na maioria dos casos, você precisa deixar a peça esfriar e depois retirá-la da superfície de impressão com uma espátula. Se alguma marca foi deixada em uma peça com um suporte ou uma balsa, devemos removê-las cuidadosamente.
O acabamento mais fino também pode ser alcançado usando uma lima, uma faca para remover pedaços de plástico restantes e imperfeições. Além disso, é possível pós-processar a peça com técnicas mais avançadas, como lixamento, pintura, cobertura com epóxi, colagem, etc. As possibilidades de pós-processamento são infinitas, mas todas elas exigem muito tempo da pessoa responsável.
Custos Diversos
Qualquer informação que não se encaixe em outra categoria será reunida aqui. Um número qualquer de fixadores ou inserções a quente pode ser usado no projeto. Embora alguns projetos possam não precisar de acabamentos finais, manter isso em mente evitará que você se esqueça de itens importantes.
Custos de Impressão por Hora
Os custos de impressão por hora são um dos fatores mais importantes a considerar ao estimar o custo da impressão 3D. Nestes custos, incluímos todos os custos proporcionais ao número de horas que a máquina imprime nossa peça. Isso inclui:
Custo de Amortização da Máquina. Para calcular o custo de usar qualquer equipamento, é comum usar a amortização ou depreciação, assumindo que desgastamos ou consumimos o equipamento à medida que o usamos. Outra forma de pensar sobre a amortização é dividir o custo total do equipamento entre as peças que faremos com ele, para que depois de algum tempo o tenhamos “amortizado”. Para calcular a amortização, divida o preço da impressora pelo número de horas que será usada até ser amortizada.
Custo da Eletricidade. Os proprietários de impressoras 3D costumam se preocupar com o consumo de energia de suas impressoras, no entanto, a verdade é que a eletricidade é um dos insumos mais baratos ao calcular o custo da impressão 3D. Baseado em nossos cálculos (o kWh a 0,15€ e uma impressora que consome 500W), o preço é apenas 8 centavos de euro por hora.
Custo do Operador. Este é o custo de ter uma pessoa supervisionando a impressão. Não é relevante para uma empresa que não está exclusivamente dedicada à impressão 3D, já que as impressoras são autossuficientes e podem imprimir sem supervisão constante. O custo mais significativo, no entanto, é a mão de obra, pois temos um único funcionário constantemente disponível para colocar, retirar, manter e monitorar todas as impressoras.
Custo de Manutenção
Às vezes, é negligenciado que a manutenção é uma parte importante da operação das impressoras 3D. Como um sistema mecânico, as impressoras requerem manutenção periódica, assim como carros e máquinas CNC.
Com frequência, as partes móveis da máquina precisam ser limpas e lubrificadas, componentes como a superfície de impressão ou o extrusor precisam ser renovados ou componentes danificados precisam ser substituídos. A impressora pode ser mantida pela pessoa responsável ou pelo fabricante, que oferece planos de manutenção e garantia.
Custos de Erros
Não importa o quão boa seja sua impressora 3D, você terá que descartar peças de vez em quando devido a erros de impressão, atolamentos, erros de fatiamento, falta de filamento…
As impressoras evoluíram muito e estão se tornando mais confiáveis e fáceis de usar, mas sempre haverá uma taxa de erros na impressão, especialmente quando não se dedica tempo suficiente à manutenção. A fatiadora também contribui para muitos erros. Geralmente decidimos a orientação ideal de impressão quando vemos uma peça e depois a imprimimos. Alguns detalhes não são impressos corretamente com essa orientação, ou com os parâmetros de fatiamento que selecionamos, então precisamos repetir a impressão com uma configuração diferente.
Custo de Treinamento
O treinamento é outro custo frequentemente negligenciado, mas é muito importante se quisermos maximizar os benefícios da impressão 3D em nosso negócio.
Em um mundo ideal, os funcionários deveriam ser treinados sobre como explorar a tecnologia, desde a fase de design para impressão 3D até a operação e manutenção da máquina. Existem muitas empresas e treinadores que oferecem cursos online e presenciais, e cada vez mais fabricantes de impressoras estão oferecendo cursos introdutórios na compra da máquina.
Percentual de Lucro Adicional
O que geralmente é a última etapa do cálculo do preço de uma impressão 3D é adicionar um determinado percentual sobre o preço do material, do tempo de impressão e do trabalho manual combinados. Por exemplo, se o custo do material, do tempo de impressão e do trabalho manual for 20 $ e seu percentual de lucro for 10 %, o preço total de uma impressão seria 22 $.
Como calcular o custo dos materiais para impressão 3D?
Na impressão 3D, este é um custo recorrente importante. Em grande parte, a qualidade do material de impressão determina como o modelo 3D ficará. Vamos examinar alguns dos materiais de impressão mais populares.
Custo dos Materiais de Impressão FDM
As impressoras FDM utilizam filamentos termoplásticos. Na impressão, os filamentos são selecionados com base em sua resistência, flexibilidade e condições. O preço desses filamentos é determinado pela qualidade do filamento.
Os filamentos mais populares são PLA, ABS e PETG. Eles são utilizados pela maioria dos entusiastas de FDM devido ao seu baixo preço (cerca de 20 a 25 dólares por bobina). Há várias opções de cores disponíveis. O PLA é um dos filamentos mais fáceis de imprimir, mas pode ter a desvantagem de ser muito frágil ou fraco para algumas aplicações. As peças podem ser fortalecidas através de configurações como densidade de preenchimento, número de paredes periféricas ou até mesmo a temperatura de impressão. Podemos optar por materiais mais fortes se isso não fornecer força suficiente. Também estão disponíveis filamentos especializados, como os de madeira, que brilham no escuro, Amphora, filamentos flexíveis (TPU, TCU), etc. Esses filamentos são usados para projetos especiais que exigem esses tipos de materiais, portanto, seus preços estão acima da média. Também temos filamentos de alta qualidade, como os metálicos, em fibra e PEEK. Esses são filamentos caros que são usados em situações onde a qualidade e a resistência do material são críticas. Os preços variam de 30 a 400 dólares por quilograma.
Custo dos Materiais de Impressão SLA
As impressoras SLA utilizam resina fotopolimérica como material de impressão. A resina é um polímero líquido que endurece quando exposto à luz UV. Existem muitos tipos de resinas, que vão desde resinas padrão de nível básico até resinas de alto desempenho e até resinas dentárias usadas por profissionais. Algumas das resinas mais populares no mercado são a Anycubic Eco Resin e a Elegoo Water Washable Resin. As resinas permitem que o material cure rapidamente, permitindo uma impressão mais rápida. O comprador também pode escolher entre uma variedade de cores. Os preços variam de 30 a 50 dólares por litro. Também existem resinas para aplicações especiais, como impressão dentária 3D e cerâmica. As resinas podem ser usadas para imprimir desde coroas dentárias até peças 3D infundidas com metal. O custo dessas resinas pode variar de 100 a 400 dólares por litro.
Custo dos Materiais de Impressão SLS
As impressoras SLS utilizam mídias em pó. O pó padrão para uma impressora SLS é o nylon PA12, que custa entre 100 e 200 dólares por kg. Os custos do pó podem chegar a até 700 dólares por kg para impressoras SLS metálicas, dependendo do tipo de metal.
Quanto Custam os Consumíveis para Impressão 3D?
A eletricidade, os custos de manutenção, etc., também contribuem para o preço do modelo 3D. Os custos são determinados pelo tamanho da impressora, frequência de impressão e tempo médio de operação. Aqui estão alguns consumíveis para essas impressoras.
Custo das Peças Consumíveis FDM
As impressoras FDM contêm muitas peças móveis, portanto, muitas peças precisam ser trocadas e mantidas regularmente para o funcionamento adequado das máquinas. Uma dessas peças é a cama de impressão.
A cama de impressão é onde o modelo é montado. Para garantir que o modelo grude bem na cama durante a impressão, a cama é coberta com um adesivo. Esse adesivo pode ser fita para impressora ou um tipo especial de fita conhecida como fita Kapton.
O custo médio da fita para impressora é de 10 dólares. Muitas pessoas usam bastões de cola para uma boa adesão à cama.
Em vez disso, você pode optar por uma Superfície Magnética Flexível que tem uma excelente adesão sem precisar de substâncias adicionais. Quando recebi a minha, fiquei surpreso com a eficácia dela em comparação com a cama padrão.
Outra peça que precisa de manutenção periódica é o bico. Devido ao calor extremo que suporta, o bico deve ser trocado a cada 3 a 6 meses para evitar uma má qualidade de impressão e erros de impressão.
Outra peça é a correia de sincronização. Esta é uma peça importante que impulsiona o cabeçote de impressão, portanto, é necessário atualizá-la e trocá-la para evitar perda de precisão. O preço médio de uma nova correia é de 10 dólares, embora não precise ser trocada com frequência.
Custo das Peças Consumíveis SLA
Para impressoras SLA, a manutenção muitas vezes envolve a limpeza das fontes de luz com uma solução de álcool para evitar acúmulos de sujeira que possam reduzir a qualidade da luz. Mas ainda assim, algumas das peças precisam ser verificadas ou trocadas periodicamente.
O filme FEP é uma delas. O filme FEP é um filme antiaderente que permite que a luz UV cure a resina líquida sem que ela grude no tanque. O filme FEP precisa ser substituído quando estiver dobrado ou deformado. O preço de um pacote de filmes FEP é de 20 dólares.
A tela LCD da impressora também precisa ser substituída porque o nível intenso de calor e os raios UV a danificam com o tempo. O tempo aconselhável para trocar a tela é a cada 200 horas de trabalho.
Com os novos lançamentos e desenvolvimentos de impressoras 3D, existe a nova tela LCD monocromática que pode durar cerca de 2.000 horas sem precisar de substituição. Por isso, é uma boa ideia investir em impressoras 3D um pouco mais caras em alguns casos.
Custo das Peças Consumíveis SLS
As impressoras SLS são máquinas complexas e caras com partes de alta potência, como lasers. A manutenção dessas máquinas é melhor realizada por profissionais qualificados, o que pode ser muito caro.
Para manter as impressoras em condições ideais, a manutenção preventiva periódica, como limpeza, lubrificação e calibração, deve ser realizada regularmente. Isso pode aumentar os custos com mão-de-obra.
Minha própria experiência mostra que até mesmo a resolução de problemas pode levar muito tempo se algo der errado ou se você atualizar algo sem seguir de perto um tutorial.
Quanto Custa uma Impressora 3D?
O custo da impressão 3D é amplamente determinado pelo custo de aquisição da impressora 3D.
Vamos ver os custos de algumas das tecnologias de impressão mais populares em diferentes faixas de preço.
Impressoras FDM 3D
As impressoras FDM são algumas das mais populares no mercado devido ao seu baixo custo. Ofertas econômicas como a Ender 3 V2 começam em 270 dólares. Esse preço relativamente baixo a torna popular entre amadores, estudantes e até mesmo profissionais da impressão 3D.
Impressoras FDM econômicas produzem uma boa qualidade de impressão pelo preço, mas para impressões mais profissionais, você precisará atualizar para uma impressora de mesa mais cara. A Prusa MK3S é uma delas.
Com um preço de 1.000 dólares, ela se situa na faixa entre custo e desempenho, oferecendo um maior volume de impressão e uma qualidade de impressão profissional a um preço razoável.
Impressoras FDM industriais de grande volume, como a BigRep ONE V3 da Studio G2, estão disponíveis, mas o preço de 63.000 dólares certamente a coloca fora do alcance da maioria dos consumidores.
Ela tem um volume de construção de 1005 x 1005 x 1005 mm, pesando cerca de 460 kg. Esta não é a impressora 3D habitual, em comparação com o volume de construção padrão de 220 x 220 x 250 mm.
Impressoras SLA & DLP 3D
Impressoras baseadas em resina, como SLA e DLP, são usadas por quem deseja uma qualidade de impressão e velocidade ligeiramente melhores do que o que as impressoras FDM oferecem.
Impressoras SLA baratas como a Anycubic Photon Zero ou a Phrozen Sonic Mini 4K estão disponíveis na faixa de 150 a 200 dólares. Essas impressoras são máquinas simples voltadas para iniciantes.
Para profissionais, unidades de mesa como a Peopoly Phenom estão disponíveis pelo impressionante preço de 2.000 dólares.
Outra impressora SLA respeitável é a Anycubic Photon Mono X, com um volume de construção de 192 x 112 x 245 mm, a um preço bem abaixo de 1.000 dólares.
Impressoras como essa são usadas para criar impressões grandes e detalhadas que os modelos econômicos não conseguem lidar.
Impressoras SLS 3D
As impressoras SLS são as mais caras desta lista. Elas custam mais do que uma impressora 3D média, com unidades de nível de entrada como a Formlabs Fuse custando 5.000 dólares. Essas unidades caras podem não ser capazes de acompanhar as exigências da impressão industrial. Modelos em grande escala, como a Sintratec S2, são ideais para isso, com uma faixa de preço de cerca de 30.000 dólares.
A impressão 3D é barata ou cara?
A impressão 3D é barata?
O hobby da impressão 3D já não é caro nem de nicho. Na última década, os avanços na manufatura aditiva reduziram significativamente o custo da impressão 3D. Por cerca de 200 dólares, você pode obter uma impressora 3D econômica.
O preço da impressão 3D é afetado pelo tamanho, complexidade e propósito do modelo, uma vez que você tem uma impressora 3D. Em muitos casos, esses fatores determinam o tipo de impressora, a tecnologia de impressão e os materiais a serem utilizados.
Embora impressoras 3D grandes sejam ideais para impressões grandes, você pode, na verdade, separar os modelos, organizá-los na placa de construção e depois colá-los juntos.
Entre os entusiastas de impressoras 3D, especialmente para modelos de personagens e figuras, essa é uma prática bastante comum.
No extremo econômico do espectro estão tecnologias como FDM e impressoras SLA a resina. Devido ao seu custo relativamente acessível e simplicidade, essas impressoras são populares entre os iniciantes. Geralmente são usadas para fins estéticos em vez de funcionais.
Esses modelos econômicos podem produzir uma qualidade de impressão bastante boa. A NASA até usou essas impressoras para criar modelos funcionais a bordo de espaçonaves para astronautas. No entanto, a qualidade não pode ser muito alta.
Se você deseja uma melhor qualidade, provavelmente precisará atualizar sua impressora.
Para aplicações industriais e funcionais, são necessários materiais melhores e maior precisão. Nesse nível, são usadas impressoras de alto nível, como as SLS. Você obtém impressões de alta qualidade com grande precisão e exatidão com essas impressoras.
Seus preços geralmente estão fora do alcance do consumidor médio.
Nas aplicações industriais certas, a impressão FDM é definitivamente útil, até mesmo para a colocação de concreto na construção de casas.
Consumíveis também somam ao custo dos modelos 3D. Custos recorrentes incluem materiais de impressão, atualizações, substituições, eletricidade e custos de acabamento, como revestimentos em spray ou lixa.
Os consumíveis para tecnologias de impressão de alto nível custam mais do que aqueles para seus equivalentes econômicos.
Para os entusiastas que imprimem modelos em casa, uma impressora 3D de mesa econômica provavelmente será adequada.
Seus materiais de impressão são baratos, exigem apenas uma quantidade mínima de consumíveis como eletricidade e são muito fáceis de usar.
Manter os preços baixos requer obter uma impressora 3D de alta qualidade, que pode custar um pouco mais do que essas opções muito econômicas.
A impressão 3D é rentável para fabricar coisas?
Fabricar objetos com impressão 3D é rentável. Modelos ou objetos comuns podem ser facilmente fabricados e personalizados com uma impressora 3D. Consequentemente, isso ajuda a reduzir o custo desses objetos e a agilizar a cadeia de suprimentos. São especialmente rentáveis se combinados com habilidades em CAD.
No entanto, a impressão 3D não escala bem. Atualmente, a impressão 3D só é rentável em comparação com métodos tradicionais quando se trata de fabricar objetos pequenos em lotes pequenos devido às limitações tecnológicas atuais.
A rentabilidade da impressão 3D diminui à medida que os modelos aumentam em tamanho e quantidade.
Em termos de impressão 3D e seu efeito nas indústrias, um fato muito interessante é como ela dominou o mercado de aparelhos auditivos.
Para objetos especializados que podem ser personalizados para cada indivíduo, a impressão 3D é perfeita. Mais de 90% dos aparelhos auditivos fabricados hoje são feitos usando impressoras 3D desde que a impressão 3D foi adotada na indústria de aparelhos auditivos.
A indústria de próteses também avançou muito, especialmente para crianças e animais.
Dependendo da indústria, a impressão 3D pode ser uma maneira muito rentável e rápida de fabricar muitos objetos. À medida que a tecnologia avança em digitalização 3D e software, o processo de criação de designs está se tornando muito mais fácil.
