2022年版 3Dプリントコスト完全ガイド

3Dプリント技術で最大の費用対効果を得るには、特に造形物を販売する場合、印刷コストの計算が必要になることがあります。

プリンター価格は用途の幅広さから大きく変動しますが、プリンター価格比較だけでは、造形パーツの実コスト全容は見えてきません。

この記事では、3Dプリンター運用の最終コストに影響する様々な要素を探ります：各種3Dプリント技術の材料コスト、電気代、後処理材料、モデル設計にかかる前工程コストなどです。

稼働中の3Dプリンターコストは時間あたり約0.35ドルです。これはフィラメント消費（時間15セント）、電気代（時間1.58セント）、ノズル交換（時間1セント）、機械償却（時間0.17ドル）を含みます。 保守的に1日8時間、平日稼働（年252日）とすると、年間コストは695ドルになります。

この記事を読めば、品質を維持しながらコストを抑えるバランスを見つけ、自社の生産コストを計算できるようになります。

3Dプリンターの価格

プリンターには種類があります。熱溶解積層法（FDM）と光造形（SLA）が、現在市場で最も普及している2大方式です。

FDMプリンターは溶融熱可塑性フィラメントを押出・積層し、SLAプリンターはレーザーで液体光重合樹脂を層ごとに選択硬化させる光重合プロセスで造形します。

幅広い価格帯がありますが、最安クラスはほぼFDMです。これがホビーユーザーや比較的シンプルな試作少数造形で最も広く使われる理由でしょう。高性能プロ・産業用FDMプリンターもプロに人気ですが、当然コストは大幅に高くなります。

各カテゴリーのFDM 3Dプリンター推定価格：

DIY 3Dプリンターキット：約200ドル
ホビーユーザー向け：500〜1,500ドル
プロフェッショナルFDM 3Dプリンター：約2,500ドル〜
大型プロフェッショナルFDMプリンター：約4,000ドル〜

SLA技術はかつて高価な産業グレードのみでしたが、現在はずっとアクセスしやすくなりました。

プロ向けデスクトップSLAプリンターは3,500ドル〜、大型ベンチトップ（造形エリア拡大）は約11,000ドルです。一方、Elegoo Mars 2 Proのような高品質ホビーSLAプリンターなら約200ドルで入手可能です。

FDMとSLAプリンターの造形品質差

FDMは溶融フィラメントを造形台に積層します。このプロセスでは、各層の丸みを帯びたライン間に隙間があるため、解像度は押出ノズル径で決まります。

さらにFDMは層間で機械的結合のみであり、この界面が弱点となり強度に影響します。

一方SLAは液体樹脂をレーザーで硬化させ層を形成する異なるプロセスで、遥かに微細なディテールと、高品質結果の再現性に優れます。結果として滑らかな表面、高い部品精度と正確さが得られます。

FDMと異なり、SLAは化学結合を形成し完全な高密度パーツとなるため、高い横方向強度を持ち、等方的なパーツになります。

3Dプリンター運用コスト

一般的な想像とは異なり、3Dプリンター運用コストはプリンター購入価格だけではありません。

プリンター価格だけでは、造形パーツの実コスト全容は見えてきません。

印刷材料、電力消費、機械メンテナンス、後処理追加材料などが、パーツ単価に大きく影響します。

3Dプリント材料コスト（フィラメント、レジン）

印刷コスト計算で主要な要素の一つが材料コストです。これは材料自体のコスト、所与パーツ造形に必要な材料量（廃棄分含む）、材料の保存期間、印刷に必要なその他要素の有無に依存します。

一般的なPLA、ABS、PETGの1kgスプール（1.75mm）コストは約20ドルです。

ABSとPETGは耐久性と耐衝撃性、PLAは扱いやすさと多用途性が特徴です。

SLAプリンターでは追加コスト（手袋、イソプロピルアルコール等）が多数ありますが、FDMプリンターには隠れたコストがありません。

レジン価格は500mlで15〜45ドル、1000mlで28〜80ドルの範囲で変動します。

フィラメントとレジンのコスト詳細比較は別記事参照。

電気代

プリンター消費電力は主にブランド・サイズ、ヒートベッド・ノズル温度、造形サイズに依存します。参考として、北米の平均電力単価は1kWhあたり12.69セントで、ヨーロッパ（12.3セント）、アジア（14.65セント）、南米（15.18セント）と類似。オセアニアでは26セントと高く、電気代影響が大きくなります。

大型ヒートベッド搭載や高温印刷対応プリンターは消費電力が大きくなります。

フィラメント/レジン価格と比較すると電気代の上乗せは大きくありませんが、バッチ印刷や複数台稼働では無視できなくなります。

例として、Ender 3の消費電力を電力量計で実測分析した記事を参照してください。

一般的なメンテナンス

3Dプリンターも他の機械と同様、予防メンテナンスと eventual部品交換が必要です。

適切にメンテナンスされた機械は意図通りに動作し、ダウンタイムを回避できます。

しかし摩耗から逃れられる部品はありません。

代表例がノズルです。造形品質に大きく影響するため、清潔に保ち、必要時に交換することが重要です。

ノズル交換頻度、交換方法、詰まりノズル洗浄方法については関連記事参照。

その他、ステッピングモーター、メインボード、ベルト、ベッドスプリング、ABLセンサーなども経年で交換が必要になる可能性があります。

追加材料（後処理用）

特定パーツの最終コストに影響するその他の要因もあります。これらは造形そのものではなく後処理に関わるものです。

3Dプリントパーツは通常何らかの後処理を要します。洗浄・修正、表面仕上げ、着色などです。

コスト計算時は、関わる全材料の価格と作業時間を考慮すべきです。

後処理材料にはサンドペーパー、アセトン、塗料、筆、スプレー塗料等が含まれます。

後処理は手作業だとコスト高になりやすく、大量生産では時間と破損コストの面から持続困難な場合があります。

ソフトウェアコスト（CADとスライサー）

CuraやPrusaSlicer等のスライサーは一般的に無料ですが、Simplify3Dは有料です。多分Simplify3Dは不要ですが、参考までにライセンスは約150ドルです。

スライスと印刷の学習には、無料のCuraで基礎を習得でき、高品質造形も可能です。

習熟してより包括的な機能が必要になれば、投資を正当化できる場合もあります。

有料スライサーが過去に持っていた品質優位性は縮小し続けており、現時点では極めて特定のケースでのみ有料ライセンス購入が推奨されます。

モデル設計用CADソフトも無料のものがありますが、最高峰は一般的に有料（年額/月額）です。

以下の記事で各種スライサーとCADソフトを紹介しています。

3Dプリント最適スライサー
Tinkercadは3Dプリントに良いか？
Fusion 360は3Dプリントに良いか？
3Dプリント用モデル作成方法
Simplify3Dはコストに見合うか？ CuraとPrusaSlicerと比較

オンラインで見つかるデザイン（必ずしも無料ではない）

ゼロから設計するのが常に最善とは限りません。既にオンラインで大量のデジタルデザインファイルが入手可能で、大幅な時間短縮になります。

Thingiverse（ユーザー作成デザインファイル共有サイト）等の多くは無料です。弊社独自の検索エンジンもご活用ください。主要ソースから最も関連性の高い結果を集約しています：https://www.3dsolved.com

特定のものを印刷したい場合、STLファイル購入が必要なこともあります。その場合、印刷数量が多いほどパーツ単価への影響は小さくなります。

3Dプリントコストの計算方法

ここでは3Dプリンター所有・運用コストの計算例を示します。

例としてPrusa i3 MK3S+ FDM 3Dプリンター（価格約1,000ドル）を取り上げます。1日8時間、2年間稼働と仮定します。8時間 × 365日 × 2年 = 5,840時間が総稼働時間です。これは保守的な見積もりで、ここから使えなくなるという意味ではありませんが、減価償却スケジュールとして機能します。

プリンター時間単価（電気代・フィラメント除く）は価格÷総時間：1,000ドル ÷ 5,840時間 = 時間あたり17セント。

特定モデルのフィラメントコストは、Curaでスライスすれば必要フィラメント量が分かるので、スプール価格から計算します。目安として、0.2mmレイヤー高さ・保守的速度で印刷時、3Dプリンターは時間あたり約7.5gフィラメントを消費します。1kgスプール20ドルとすると、フィラメントコストは時間あたり15セントです。

ノズルは8時間/日印刷なら約2ヶ月ごとに交換すべきで、そのコストを含めます。真鍮0.4mmノズル平均5.78ドル（信頼ブランド数社平均）。前例では2年で12個必要、計69.36ドル。総時間で割ると時間あたり約1セント。

電気代は国によります（詳細は別記事参照）。例として北米の12.69セント/kWhを採用すると、時間あたり1.58セント、日あたり12.64セントの見込みです。

一般修理・メンテナンスはプリンターによりますが、メインボード故障等がない限り大した額になりません。

平均的な3Dプリントコストまとめ：