3D印刷サービスのコスト：3D印刷のコストを決定するさまざまな要因
多くの企業や個人は、操作のしやすさ、正確さ、精度、複雑なデザインの製品を作るのに適していることから、3Dプリントを使用しています。このプロセスは、工業用グレードと商用グレードの両方の製品に適しており、多くの人がDIYで使用したり、3D印刷サービスにアウトソーシングしたりしています。どちらのオプションでも、プロセスに飛び込む前に3D印刷サービスのコストを検討することが重要です。
コストの違いには多くの要因が関係しています。この記事では、3D印刷サービスのコストに影響を与える要因を紹介し、3D印刷部品のコストを計算して削減する方法も示します。
決定するもの 3D印刷サービスの費用 ？
キャピタルは、適切な3D印刷サービスを決定する際の大きな決定要因です。したがって、プロジェクトの印刷またはアウトソーシングに費やす資本の額を決定する可能性のあるいくつかの要因について知ることが重要です。以下は、コストと3D印刷の関係で考慮すべき重要な要素です。
3Dプリンターの価格
3Dプリンターには、3Dプリンターと3D印刷部品のコスト、品質、および数量に影響を与えるさまざまなテクノロジー、機能、および高度な機能が備わっています。以下は、考慮すべき重要な要素です。
・ さまざまな3D印刷技術
3D印刷は、CADモデルから3D印刷製品を作成することを含む付加技術です。ただし、3Dプリンターはさまざまなテクノロジーに基づいて動作します。これは、3Dプリンターのメカニズム、生産速度、適切な材料、後処理仕上げ、そしてさらに重要なことに、サービスまたは3D印刷部品のコストに影響します。
3D印刷で使用されるさまざまな技術の中で、価格と3D印刷を比較するといくつかが際立っています。 1つは、熱可塑性フィラメントの溶融、押し出し、および堆積によって部品を構築することを含む、溶融堆積モデリング（FDM）です。 FDM 3Dプリンターは、製造コストが最も低くなっています。もう1つの一般的な技術は、レーザーを使用して樹脂を硬化プラスチックに硬化させるステレオリソグラフィー（SLA）です。この技術は、その高い精度、精度、および汎用性のために高コストです。その他の技術には、選択的レーザー焼結（SLS）、選択的レーザー溶融および直接金属レーザー焼結（DMLS）があり、希少性のためにコストが高くなります。
・ 3Dプリンターのセットアップ価格
多くの人が新しく購入した3Dプリンターでいくつかの間違った設定を損傷したりトリガーしたりしたくないので、3Dプリンターをセットアップすることは一人で行うのが難しい作業かもしれません。一歩先を行くために、ほとんどの人は技術者を雇います。ただし、これには代償が伴います。
価格は技術者の専門知識と3Dプリンターの洗練度に基づいて変化するため、3Dプリンターの正確なセットアップ価格はありません。たとえば、FDMプリンタのセットアップ価格は200ドルから1000ドルの範囲です。
・ 3Dプリンターの運用価格
3D印刷のコストについての質問に答えるには、3Dプリンターの操作コストを調べることが重要です。簡単なイラストで説明します。
2年間毎日10時間使用する予定の、2000ドルの3Dプリンターを購入することにしたとします。ここで、修理、メンテナンス、電気のコストを無視して、次のように計算します。
10時間x365日x2年=合計7300時間
$2000÷7300=〜$0.27/時間
簡単な計算で、この2000ドルの3Dプリンターの運用コストは1時間あたり0.27ドルであると結論付けることができます。この点で、3Dプリントに約3時間かかる3Dモデルは、約（0.27 x 3）$0.81の費用がかかります。
したがって、3Dモデルを印刷する実際のコストを知ることは、3D印刷サービスのコストの決定要因になります。
・ メンテナンス費用
3Dプリンターは最高品質の印刷を提供しますが、メンテナンスを行わないと、パフォーマンスと印刷品質が低下します。他の多くのマシンと同様に、3Dプリンターは適切なメンテナンスが必要です。ただし、これにはコストが伴います。
メンテナンス費用は、3Dプリンターの部品の交換とそのような部品の清掃にかかる費用です。 3Dプリンターの部品と洗練度によっては、これには数百ドルかかる場合があります。たとえば、FDMプリンターの場合、メンテナンスコストは200ドルから500ドルの範囲です。専門家に仕事を任せたい人は、「専門家」も料金を請求するため、維持費が高くなります。
3D印刷物
強力な3D印刷を行うために使用される材料は、分野の知識が進歩し続けるにつれて増え続けています。これにより、製品、その機能、および3D印刷部品のコストを柔軟に作成できます。アクセシビリティや希少性などが大きな役割を果たしているため、3D印刷部品への材料の影響、および3D印刷サービスのコストは深刻です。 3D印刷で使用される一般的な材料は次のとおりです。
・ 粉末とフィラメント
粉末とフィラメントは、3D印刷で使用される最も安価で最も一般的な種類の材料です。それらは熱可塑性プラスチックです。つまり、それらを溶かすと、目的の結果が得られるまで、形状を変更して再成形することができます。
専門家ではなく、趣味で3D印刷を行うだけの人は、安価であるため、これらの熱可塑性プラスチック（一般的なものはPLAとABS）を使用するのが好きです。たとえば、フィラメントは1kgあたり20ドルまで低くすることができます。ただし、安価ではありますが、これらの材料を使用して最高品質の製品を製造することは、3Dモデルの完成に多くのお金と時間を費やすため、困難な作業です。
・ 樹脂
樹脂は、作業が簡単で、後処理が非常に簡単であるため、間違いなく最高の3D印刷材料です。ただし、プラスチックやフィラメントとは異なり、非常に高価です。したがって、それらを使用することで3D印刷部品のコストが確実に上昇し、それらを使用するサービスのコストが高くなります。
・ ハイエンドマテリアル
ハイエンドの素材を使用すると、3Dプリントサービスのコストが高くなる傾向があります。ハイエンドの素材は簡単に入手できず、一般的ではないため、より高価になります。たとえば、チタン、コバルト、アルミニウム、ニッケル、合金鋼などの金属を扱うには非常に費用がかかります。これは、前のセクションで高価であることが示されているDMLSなどの特定のテクノロジーが必要なためです。
3Dモデルのサイズと複雑さ
3Dプリントを設計する場合、3Dモデルは、製造プロセスに必要な基本的な詳細を提供するため、正確で正確な3Dプリントを作成するために不可欠です。 3Dモデルを入手した後は、3Dプリントまたは3Dプリントサービスのコストを簡単に見積もることができます。
モデルの複雑さとサイズは、3Dプリントの最終価格に影響します。複雑な設計には、正確で正確な3D印刷技術が必要になる場合があり、これはコストに影響します。 3Dモデルの複雑さとサイズを理解することは、資本の浪費と時間の浪費を防ぐのに役立ちます。
パーツボリューム
パーツの体積は、印刷技術を示す材料の量を決定します。 3D印刷には大量生産には多くの利点がありますが、部品の量が多いと、大量の材料が必要になり、印刷時間が長くなります。また、材料のサイズによって後処理操作が決まります。これは、3D印刷サービスのコストに影響を与えるもう1つの要因です。
3Dプリント部品の後処理
製品を印刷した後、多くの後処理手順 3Dプリントの品質と機能を向上させるために使用されます。これらの後処理手順により、3D印刷部品または3D印刷サービスのコストが数ドル増加します。上位の後処理プロセスとそれらのコストとの関係は次のとおりです。
・ 研磨
研磨は、3Dプリントで可能な限り滑らかな表面を実現するのに適した後処理プロセスです。これには、3Dプリントのサンディング、プリントのすすぎ、ポリッシャーの塗布が含まれます。寸法精度と非常に適度なスキルレベルが必要なため、研磨には非常に費用がかかります。
・ 電気めっき
これには、電気分解を使用して3Dプリントを金や銀などの特定の金属でコーティングすることが含まれます。 3Dプリントは陰極であり、金属は陽極であり、両方とも電解液に浸されています。電流が流れると、3Dプリントに金属イオンが堆積します。
電気めっきは、3Dプリントの強度と外観を改善するのに適しています。ただし、メカニズムとコーティング金属のために、プロセスは非常に高価です。
・ エポキシコーティング
エポキシコーティングでは、3Dプリントをエポキシ樹脂と硬化剤でコーティングして、強度を向上させ、プリントの多孔質部分をシールします。一般的に、これは効果的で費用のかかる保護プロセスです。プロセスのコストは、入手するエポキシコーティングの種類とそれをコーティングする人の経験によって異なります。
一部の3Dプリントプロジェクトのコスト
パーツを3D印刷するには、3D印刷されたパーツのコストを計算する方法についての知識が必要です。または、3D印刷サービス計算機からサポートを受けることができます。 。ここから、製品の見積もりを簡単に行うことができます。ここでは主にフィラメントに焦点を当てますが、同じ原理が他の材料にも当てはまります。
3D印刷で使用される平均的なフィラメントの価格は、1キログラムあたり25ドルです。これと印刷されるオブジェクトの重量を使用して、そのような印刷の作成コストを簡単に計算できます。いくつかの一般的な製品の3Dプリント部品のコストを計算してみましょう。
プロトタイプの印刷コスト
重量が200グラムの単純なプロトタイプのコストは次のとおりです。
フィラメントのコストは$25/kgなので
グラムに変更すると、$ 25/1000 g =$ 0.025/gになります
したがって、この200gフィラメントの製造コストは200 x 0.025 =$5になります。
ただし、プロトタイプはさらに小さく、重量がわずか20gである可能性があるため、これが常に当てはまるとは限りません。同様に、それらは大きなオブジェクト、つまり大量のkgである可能性があります。
プロトタイプの3D印刷サービスは、モデルのサイズ、複雑さ、およびプロセスを処理するチームの経験によっては、より多くの費用がかかる可能性があります。
電話ケースの印刷コスト
例として、35gのiPhone Xのケースを使用して、この電話ケースを3Dプリントするコストを計算できます。
電話ケースの重量に、1グラムのオブジェクトを印刷するためのコスト$ 0.025/gを掛けます。
$ 0.025 / g * 35 =$0.86。
細心の注意を払って仕上げる必要のある細かいディテールとデザインの電話ケースの中には、確かにはるかに多くの費用がかかるものがあります。
マスクの印刷コスト
私たちのお気に入りのスーパーヒーローが使用するマスクには、さまざまなサイズとデザインがあります。例として、150gの単純なバットマンマスクを使用してみましょう。
このようなマスクの3D印刷コストを計算するには、重量に$ 0.025 / gを掛けます。これは、オブジェクトのグラムを3D印刷するコストです。
150g * $ 0.025 / g =$3.75。
マグカップの印刷コスト
3D印刷はプラスチック部品だけでなく、マグカップの作成にも応用できます。 250グラムのマグカップを使用して、マグカップの重量に1gのオブジェクトを作成するコストを掛けます。
250g * $ 0.025 / g =$6.25。
上記の計算は、3Dプリンターを所有している人のプラスチックのコストに対するものです。アウトソーシングする場合、3D印刷サービスのコストは、モデルの複雑さとサイズ、後処理、チームエクスペリエンス、高品質の印刷、およびブランディングに基づいて増加します。
3D印刷コストを削減する方法
3Dプリント部品のコストまたは3Dプリントサービスのコストは、機械の時間と材料費によって異なります。したがって、3D印刷のコストを削減するには、両方の側面のバランスを取る必要があります。以下は、3Dプリントのコストを削減するための通常の技術的な方法です。
より安価な材料を使用する
ご存知のとおり、3D印刷で使用される材料の種類は、総費用に大きく影響します。したがって、印刷物の品質とコストのバランスが取れた印刷物を使用する必要があります。
適切なプロセスを選択する
3D印刷技術が異なれば、コストも異なります。これは、機械または材料の洗練度が原因である可能性があります。したがって、機能を損なうことなく、資本の範囲内でテクノロジーを選択することをお勧めします。
印刷物を保存
3Dモデルが大きいほど、3D印刷サービスのコストは高くなります。モデルのサイズを小さくすると、ボリュームが少なくなります。これは、印刷に必要な材料の量が少なくなり、もちろんコストが低くなることを示します。ただし、モデルのサイズを縮小する場合は、その機能を変更しないでください。以下は、材料の量を減らすためのいくつかの方法です。
– 以下
一部の3D印刷部品は、完全な堅牢性を必要としません。したがって、くり抜くと、使用する材料の数が減り、コストが削減されます。
– サポート構造を削除する
張り出した部品を作るには、サポートが不可欠です。ただし、より多くの材料を使用し、後処理が必要であり、製造コストが高くなります。したがって、45 0 より大きいオーバーハング角度を設計することにより、サポートの必要性を排除する必要があります。 モデルを分割します。
– インフィルの割合を減らす
塗りつぶしの割合を減らすことで、3D印刷のコストを削減することもできます。これにより、材料が保存され、生産性が向上します。これは、製品が特定の構造的または機械的ニーズを満たす必要がない場合に理想的な方法です。
より高いレイヤーの高さと解像度を選択してください
レイヤーの高さによって、印刷物の解像度が決まります。低層の高さのプリントはより滑らかな表面になりますが、生産時間と自動的にコストが増加します。したがって、レイヤーの高さを増やす必要があります。ただし、レイヤーの高さを増やすときは、3Dプリントパーツの外観と機能に影響するかどうかを検討してください。
– 適切な仕上げを選択
3D印刷サービスプロバイダーは、あなたが望む後処理仕上げを喜んで提供します。ただし、後処理の仕上げごとにコストがかかるため、3D印刷の全体的なコストに影響します。たとえば、塗装は電気めっきよりも安価であり、耐久性も低く、品質も低くなります。したがって、最良の後処理技術とそれらが引き付けるコストを調査する必要があります。
結論
3D印刷のコストは、3D印刷の技術を楽しみたい人にとって制限要因と見なされるべきではありません。変更されないか、強調しすぎることはありませんが、コストを決定するさまざまな要因について知ることが重要です。
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よくある質問
3D印刷は高価ですか、それとも費用効果がありますか？
はい、3Dプリントは費用効果が高いです！
ワンステッププロセスとして、3Dプリントはコストと時間を節約します。自動化されたプロセスであるため、マルチタスクの余地があります。プリンタをセットアップして、他のことを続けることができます。
はい、3D印刷は積層造形と同じですが、ラピッドプロトタイピングはプロセスのサブセットです。アディティブマニュファクチャリングは、製品としての3D印刷がレイヤーごとにどのようなものであるかを説明する方法にすぎません。 3Dプリントが手順です。ラピッドプロトタイピングはその手順の結果であり、ラピッドプロトタイピングは3D印刷のサブセットであることを意味します。
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