قیمت و هزینه های چاپگر سه بعدی

چاپ سه بعدی یک راه حل همه کاره برای طیف وسیعی از برنامه ها و پروژه هاست ، از مدل هایی با وضوح بالا گرفته تا نمونه سازی سریع ، ابزار سریع برای فرایندهای تولید سنتی ، ساخت وسایل کمکی و حتی قطعات مورد استفاده نهایی در تولید. با این حال ، وقتی سرمایه گذاری در چاپگر سه بعدی را در نظر می گیرید ، عمدتاً به یک سوال ساده خلاصه می شود: آیا برای تجارت شما منطقی است؟ هزینه چاپگر سه بعدی چقدر است و در واقع چقدر زمان و هزینه می توانید با آن صرفه جویی کنید؟

بسته به فرایند چاپ ، مواد و میزان پیچیدگی چاپ سه بعدی ، قیمت پرینتر های سه بعدی بین 200 تا 500000 دلار متغیر است. در این راهنما ، ما هزینه های چاپ سه بعدی برای فناوری های مختلف را بررسی می کنیم ، پرینت قطعات توسط شرکت های خدمات چاپ را با تولید داخلی مقایسه می کنیم ، عوامل مختلفی را که باید برای محاسبه هزینه هر قسمت در نظر بگیرید ، و ملاحظات فراتر از هزینه هنگام مقایسه انواع مختلف را بررسی می کنیم.

هزینه و ملاحظات برای انواع مختلف فرایندهای چاپ سه بعدی

هزینه چاپگر سه بعدی پلاستیکی

سه فرآیند چاپ سه بعدی با مواد پلاستیکی امروزه عبارتند از مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) ، استریولیتوگرافی (SLA) و پخت لیزر انتخابی (SLS).هر فناوری چاپ سه بعدی مزایا و معایب خود را دارد ، در اینجا اینفوگرافیکی برای مقایسه سریع آورده شده است:

به عنوان یک قاعده کلی ، اگر شما فقط نمونه های اولیه نسبتاً ساده را در تعداد محدود چاپ می کنید ، پرینترهای سه بعدی FDM ارزان ترین قطعات را تولید خواهند کرد. چاپگرهای سه بعدی رزین SLA وضوح بالاتر ، کیفیت بهتر و طیف گسترده ای از مواد چاپ سه بعدی را با کمترین هزینه ارائه می دهند ، اما زمانی که شما طرح های پیچیده یا بزرگتری را چاپ می کنید ، به دلیل کم پسند بودن پردازش ، این تفاوت به سرعت کاهش می یابد. در نهایت ، SLS مقرون به صرفه ترین فرآیند برای تولید حجم متوسط ​​تا زیاد قطعات کاربردی با کیفیت بالا است.

مقایسه هزینه کلی چاپگرهای سه بعدی مختلف فراتر از قیمت اعلامی شرکت هاست آن ها به شما نمی گویند که هزینه یک چاپگر سه بعدی و هزینه قسمت چاپی شما چقدر خواهد بود. مواد چاپ سه بعدی و هزینه های کار بسته به کاربرد و نیازهای تولیدی شما تأثیر قابل توجهی بر هزینه هر قسمت دارد. بیایید عوامل و هزینه های مختلف برای هر فرآیند را بررسی کنیم.

مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)

FDM ، همچنین به عنوان ساخت رشته های ذوب شده (FFF) شناخته می شود ، یک روش چاپ است که با ذوب و اکستروژن رشته های ترموپلاستیک قطعات را می سازد ، که یک نازل چاپگر لایه به لایه در منطقه ساخت رسوب می کند.

FDM پرکاربردترین شکل چاپ سه بعدی در سطح مصرف کننده است که با ظهور پرینترهای سه بعدی علاقه مندی ایجاد شده است. چاپگرهای حرفه ای و صنعتی FDM در بین متخصصان نیز محبوب هستند.

کم هزینه ترین پرینترهای سه بعدی تقریباً پرینترهای FDM هستند. قیمت ارزان ترین کیت های چاپگر سه بعدی DIY FDM از حدود 200 دلار شروع می شود. با این حال ، اکثر این مدل ها بیشتر شبیه اسباب بازی یا پروژه های DIY هستند که از شما می خواهند زمان قابل توجهی را صرف مونتاژ ، تنظیم و کالیبراسیون چاپگر کنید. کیفیت چاپ بستگی زیادی به موفقیت این مراحل دارد و با این وجود ، این دستگاه ها برای تعمیر و نگهداری آنها نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند ، بنابراین فقط برای افرادی که دارای مدرک مهندسی (در حال پیشرفت) و زمان زیاد و زمان زیاد هستند توصیه می شود. صبر.

پرینترهای سه بعدی HBbyist FDM که حدود 500 تا 1500 دلار هزینه دارند ممکن است به صورت یک بسته یا مونتاژ عرضه شوند ، نیاز به کمی اصلاحات کمتری دارند ، اما هنوز هم همان کمترین هزینه را برای پرینترهای سه بعدی با کمترین قیمت دارند. برخی از مدلهای نزدیک به بالای این محدوده ، حجم بیشتری از ساختمان و همچنین گزینه های متریال بیشتری را فراتر از مواد با درجه حرارت پایین مانند PLA ارائه می دهند.

قیمت چاپگرهای حرفه ای سه بعدی FDM حدود 2500 دلار و چاپگرهای حرفه ای بزرگ فرمت FDM حدود 4000 دلار است ، در حالی که پیشرفته ترین چاپگرهای صنعتی FDM به راحتی می توانند بیش از 10000 دلار هزینه داشته باشند. اکثر این چاپگرها از جعبه مونتاژ و کالیبره می شوند ، یا می توانند خودشان خود را کالیبره کنند. چاپگرهای این دسته کیفیت چاپ بهتر ، طیف وسیع تری از مواد ، حجم ساخت بیشتر ، قابلیت اطمینان بهتر و استفاده و نگهداری آسان تری را ارائه می دهند. برخلاف چاپگرهای ارزان قیمت ، تولیدکنندگان چاپگرهای سه بعدی حرفه ای نیز برای رفع مشکلات ، پشتیبانی مشتری را ارائه می دهند.

هزینه مواد چاپ سه بعدی FDM از 50 دلار تا 150 دلار در کیلوگرم برای بیشتر رشته های استاندارد و مهندسی و 100-200 دلار در کیلوگرم برای مواد پشتیبانی کننده متغیر است. ممکن است جایگزین های ارزان تری در دسترس باشد ، اما بار دیگر ، از نظر کیفیت ، معامله می شود.

در نهایت ، چاپ FDM می تواند بسیار پرهزینه باشد. بسیاری از طرحها ، به ویژه مدلهای پیچیده ، برای چاپ موفق نیاز به ساختارهای پشتیبانی دارند که باید در صورت تکیه گاههای محلول ، به صورت دستی یا با حل کردن ساختارها برداشته شوند. برای به دست آوردن یک پایان با کیفیت بالا و حذف خطوط لایه ، قطعات به پس از پردازش دستی طولانی مانند سنباده زنی نیاز دارند.

استریولیتوگرافی (SLA)

پرینترهای سه بعدی SLA از لیزر برای تبدیل رزین مایع به پلاستیک سخت شده در فرآیندی به نام فوتوپلیمریزاسیون استفاده می کنند. SLA به دلیل وضوح بالا ، دقت و تنوع مواد یکی از رایج ترین فرآیندها در بین متخصصان است.

قطعات SLA دارای بالاترین دقت ، واضح ترین جزئیات و صاف ترین سطح تمام فناوری های چاپ سه بعدی پلاستیکی هستند ، اما مزیت اصلی SLA در همه کاره بودن آن است. فرمولاسیون رزین SLA طیف گسترده ای از خواص نوری ، مکانیکی و حرارتی را ارائه می دهد تا با ترموپلاستیک های استاندارد ، مهندسی و صنعتی مطابقت داشته باشد.

در حالی که فناوری SLA قبلاً فقط در چاپگرهای سه بعدی بزرگ صنعتی پیچیده با هزینه بیش از 200 هزار دلار در دسترس بود ، این فرایند بسیار در دسترس تر شده است. با چاپگر Formlabs Form 3 ، مشاغل در حال حاضر تنها با 3500 دلار به SLA با کیفیت صنعتی دسترسی دارند. SLA با فرمت بزرگ با فرم 3L فقط از 11000 دلار شروع می شود.

چاپگرهای سه بعدی SLA مونتاژ شده و از جعبه کالیبره می شوند. آنها ابزارهای حرفه ای هستند که برای تولید نیز قابل اعتماد هستند و به سختی نیاز به تعمیر و نگهداری دارند. پشتیبانی مشتری نیز به آسانی در دسترس است تا مشکلات را در صورت بعید بودن مشکلی برطرف کند.

از نظر هزینه مواد ، رزین های SLA برای اکثر رزین های استاندارد و مهندسی حدود 149 تا 200 دلار در لیتر هزینه دارند. استفاده از چاپگرهای SLA آسان است و بسیاری از مراحل گردش کار مانند شستشو و پخت را می توان برای کاهش نیازهای نیروی کار به طور خودکار انجام داد. قطعات چاپ شده با کیفیت بالا بلافاصله روی چاپگر قرار می گیرند و برای از بین بردن علامت های پشتیبانی فقط نیاز به پردازش ساده دارند.

لیزری انتخابی (SLS)

پرینترهای سه بعدی SLS از لیزری با قدرت بالا برای ذوب ذرات کوچک پودر پلیمر استفاده می کنند. پودر قطعه را در حین چاپ پشتیبانی می کند و نیاز به سازه های پشتیبانی اختصاصی را حذف می کند ، که SLS را برای هندسه های پیچیده ، از جمله ویژگی های داخلی ، زیر لایه ها ، دیوارهای نازک و ویژگی های منفی ایده آل می کند.

قطعاتی که با چاپ SLS تولید می شوند دارای ویژگی های مکانیکی عالی هستند و استحکام آنها شبیه قطعات تزریقی است. در نتیجه ، SLS رایج ترین فرایند چاپ سه بعدی پلاستیکی برای کاربردهای صنعتی است.

درست مانند SLA ، SLS قبلاً فقط در سیستم های چاپ سه بعدی با اندازه بزرگ و با قیمت حدود 200،000 دلار در دسترس بود. با چاپگر SLS Fuse 1 Formlabs ، مشاغل اکنون می توانند با SLS صنعتی از 18،500 دلار و برای راه اندازی کامل 31،845 دلار که شامل سیستم پس از پردازش و بازیابی پودر است ، دسترسی پیدا کنند.

همچنین مانند چاپگرهای SLA ، چاپگرهای SLS مونتاژ شده و از جعبه کالیبره می شوند. آنها قابل اعتماد هستند و برای تولید 24/7 توسعه یافته اند و با آموزش پیشرفته و پشتیبانی سریع مشتری ارائه می شوند. هزینه مواد نایلونی برای چاپ SLS حدود 100 دلار در کیلوگرم است. SLS نیازی به ساختارهای پشتیبانی ندارد و پودر فاسد نشده می تواند مجدداً مورد استفاده قرار گیرد که هزینه مواد را کاهش می دهد.

SLS کم هزینه ترین فرآیند چاپ سه بعدی پلاستیکی در محیط تولید است زیرا قطعات دارای کیفیت فوق العاده ای در خارج از چاپگر هستند و برای پاک کردن پودر اضافی فقط به تمیز کردن ساده نیاز دارند.

چاپ سه بعدی فلزی

فراتر از پلاستیک ، چندین روش چاپ سه بعدی برای چاپ سه بعدی فلزی وجود دارد.

• فلز FDM

چاپگرهای فلزی FDM مشابه چاپگرهای سنتی FDM عمل می کنند ، اما میله های فلزی را با اتصال دهنده های پلیمری کنار هم نگه می دارند. قطعات “سبز” تمام شده سپس در کوره ذوب می شوند تا اتصال دهنده خارج شود.

• ذوب لیزری انتخابی (SLM) و پخت مستقیم لیزر فلزی (DMLS)

چاپگرهای SLM و DMLS مشابه پرینترهای SLS عمل می کنند ، اما ذرات پودر فلز را لایه به لایه با استفاده از لیزر به جای پلیمرها با هم ترکیب می کنند. پرینترهای سه بعدی SLM و DMLS می توانند محصولات فلزی قوی ، دقیق و پیچیده ای ایجاد کنند که این فرایند را برای کاربردهای هوافضا ، خودرو و پزشکی ایده آل می کند.

در حالی که قیمت چاپگرهای فلزی سه بعدی نیز کاهش یافته است و هزینه ها از 100000 دلار تا 1 میلیون دلار متغیر است ، این سیستم ها هنوز برای اکثر مشاغل قابل دسترسی نیستند. متناوبا ، چاپ سه بعدی SLA برای ریخته گری گردش کارهایی که قطعات فلزی را با هزینه کمتر ، آزادی طراحی بیشتر و زمان کمتری نسبت به روشهای سنتی تولید می کنند ، مناسب است.

مقایسه قیمت پرینتر سه بعدی بر اساس فرایند