Druk 3D na zamówienie - ile kosztuje i od czego zależy cena?

Klasyczne pytanie: „Ile kosztuje wydrukowanie tego w 3D?”. Klasyczna odpowiedź: „To zależy”. Wkurzająca odpowiedź, wiemy. Problem w tym, że wydruk wielkości pudełka zapałek może kosztować 20 zł albo 2000 zł. I w obu przypadkach wycena może być całkowicie uczciwa.

Bo druk 3D na zamówienie to nie ksero. Nie wkładamy modelu do drukarki, nie wybieramy liczby kopii i nie naciskamy wielkiego zielonego guzika z napisem PRINT. Na cenę wpływa materiał, czas pracy maszyny, wielkość modelu, geometria, dokładność, liczba sztuk i wykończenie. A przede wszystkim to, czy przynosisz gotowy plik do druku, czy przychodzisz z czymś w rodzaju: „Potrzebuję takiego dzyndzla. Tu się przykręca, tutaj wchodzi rurka, a tego elementu już nie produkują”.

Dzyndzle też robimy.

Ile kosztuje druk 3D na zamówienie?

Zacznijmy od odpowiedzi, po którą prawdopodobnie tu jesteś. Prosty, mały wydruk 3D może kosztować kilkadziesiąt złotych. Większy albo bardziej skomplikowany element może kosztować kilkaset złotych. Duże obiekty, serie i projekty wymagające modelowania, składania oraz wykończenia mogą kosztować kilka albo kilkadziesiąt tysięcy złotych.

Rozstrzał jest absurdalny, ale mniej więcej taki sam jest rozstrzał między plastikową zaślepką do rury a dwumetrowym modelem produktu. Dlatego pytanie o cenę wydruku 3D bez pokazania modelu jest trochę jak telefon do stolarza: „Dzień dobry, ile kosztuje coś z drewna?”. No… zależy.

W przypadku druku 3D wycena zaczyna mieć sens dopiero wtedy, kiedy znamy przynajmniej wymiary, geometrię, zastosowanie i liczbę sztuk. Jeszcze lepiej, jeśli mamy plik 3D.

Nie masz pliku 3D? To nie przekreśla tematu. Część można odtworzyć na podstawie istniejącego elementu, pomiarów, rysunku albo nawet sensownego szkicu. Dopiero później powstaje model przygotowany do rzeczywistej produkcji.

Co najbardziej wpływa na cenę wydruku 3D?

Wbrew intuicji nie zawsze ilość plastiku. Kilogram filamentu nie kosztuje fortuny. Problem polega na tym, że drukarka może przez kilkanaście albo kilkadziesiąt godzin zamieniać ten plastik w konkretny element, a przez ten czas zajmuje maszynę.

Na koszt wpływa więc kilka rzeczy jednocześnie. Wielkość elementu zazwyczaj oznacza więcej materiału i dłuższy druk. Czas druku ma znaczenie, bo dwa modele o podobnej masie mogą zajmować maszynę przez zupełnie inną liczbę godzin. Materiał też robi różnicę - PLA, PETG, ABS, ASA i materiały techniczne mają różne ceny i wymagania.

Do tego dochodzi geometria. Prosty klocek jest łatwiejszy niż organiczny kształt pełen przewieszeń, cienkich ścianek i miejsc wymagających podpór. Jest też dokładność - im mniejsza warstwa i wyższe wymagania dotyczące powierzchni, tym zwykle dłużej pracuje maszyna. Dochodzi liczba sztuk, bo jedna sztuka i 300 sztuk to dwa zupełnie różne procesy. No i wykończenie. Tutaj potrafi zacząć się prawdziwa impreza, bo samo zejście modelu ze stołu drukarki nie zawsze oznacza koniec pracy. Czasem oznacza dopiero początek.

Masz gotowy model 3D? Super. Nie masz? Też da się żyć

Najprostsza sytuacja wygląda tak: masz poprawny plik STL, STEP albo inny model, który nadaje się do produkcji. Wysyłasz go, określasz materiał, liczbę sztuk i zastosowanie. Sprawdzamy model, przygotowujemy go do druku i jedziemy. Taki wydruk 3D na zamówienie jest stosunkowo prosty do wyceny.

Ale bardzo często klient nie ma modelu. Ma część, zdjęcie, szkic, render, uszkodzony plastikowy element z maszyny albo wspomniany wcześniej dzyndzel. Wtedy do samego drukowania dochodzi projektowanie 3D.

Trzeba zmierzyć część, odtworzyć geometrię, zaprojektować mocowania, przewidzieć tolerancje i przygotować model tak, żeby dało się go rzeczywiście wyprodukować. To jest osobna praca. Drukarka nie wymyśli części za nas. Jeszcze.

Model 3D może wyglądać dobrze i kompletnie nie nadawać się do druku

To zdarza się częściej, niż mogłoby się wydawać. Dostajemy piękny model, otwieramy i… shit. Ścianki mają pół milimetra. Element jest pusty w dziwnych miejscach. Geometria się przecina. Niektóre powierzchnie nie mają grubości. Całość została przygotowana wyłącznie do renderu.

Na ekranie wygląda świetnie. W slicerze zaczyna się dramat. Model przeznaczony do wizualizacji nie zawsze jest modelem produkcyjnym.

Czasem wystarczy kilka poprawek. Czasem trzeba przebudować znaczną część geometrii. Przy dużych obiektach dochodzi jeszcze podział modelu na części, zaprojektowanie połączeń i ustalenie kolejności montażu. I właśnie dlatego dwie firmy mogą podać zupełnie inną cenę za „ten sam wydruk”. Jedna wycenia tylko czas drukarki. Druga widzi, że zanim naciśniemy START, mamy przed sobą kilka godzin roboty.

Cena druku 3D a czas pracy drukarki

To jeden z najważniejszych elementów wyceny. Wyobraź sobie dwa detale. Pierwszy waży 300 gramów i drukuje się 7 godzin. Drugi też waży około 300 gramów, ale przez geometrię, podpory i ustawienia jakości drukuje się 22 godziny. Materiałowo różnica jest niewielka. Produkcyjnie już nie.

Przez 22 godziny maszyna jest zajęta. Zużywa się. Pobiera energię. Wydruk trzeba przygotować, uruchomić, kontrolować i zdjąć. A jeśli po 19 godzinach coś pójdzie źle? Congratulations. Właśnie wyprodukowaliśmy bardzo drogi makaron.

Nowoczesne drukarki są dużo bardziej niezawodne niż kilka lat temu, ale druk 3D nadal jest procesem produkcyjnym, a nie magicznym materializatorem przedmiotów. Ryzyko błędu również jest częścią tej roboty.

PLA, PETG, ABS, ASA - jaki materiał wybrać?

Najtańszy? Niekoniecznie. Materiał powinien wynikać z zastosowania elementu.

PLA jest łatwe w druku i świetnie nadaje się do wielu modeli, prototypów, elementów wizualnych i zastosowań, w których nie potrzebujemy dużej odporności na temperaturę. PETG daje większą odporność i jest bardzo uniwersalnym materiałem do elementów użytkowych. ABS wykorzystujemy tam, gdzie potrzebujemy innych właściwości mechanicznych, odporności temperaturowej albo planujemy dalszą obróbkę. ASA dobrze sprawdza się między innymi przy elementach, które mają pracować na zewnątrz.

Do tego istnieje cały świat materiałów technicznych, elastycznych, wzmacnianych włóknem i kompozytowych. I nie, droższy filament nie zawsze oznacza lepszy produkt.

Jeżeli prototyp ma przez pół godziny sprawdzić, czy uchwyt pasuje do obudowy, drukowanie go z kosmicznego tworzywa wzmacnianego włóknem węglowym jest mniej więcej tak potrzebne jak przyjazd po bułki transporterem opancerzonym. Da się. Tylko po co?

Czy większe wypełnienie oznacza mocniejszy wydruk?

To jedno z częstszych uproszczeń: „Dajcie 100 procent infillu, ma być mocne”. Nope.

Wytrzymałość wydruku zależy nie tylko od wypełnienia, ale również od orientacji modelu, liczby obrysów, materiału, geometrii części, parametrów druku i kierunku działających sił. Czasami zwiększenie liczby ścianek da więcej niż zalanie środka plastikiem. Czasami trzeba zmienić orientację. A czasami problemem nie są ustawienia drukarki, tylko źle zaprojektowana część.

Dlatego przy elementach użytkowych najpierw pytamy: co właściwie ma się z tym elementem dziać? Czy coś będzie go ściskało, wyginało albo szarpało? Czy będzie wisiał na ścianie? Pracował na słońcu? Czy ktoś będzie po nim chodził? To ważniejsze niż wpisanie przypadkowego procentu w slicerze.

Prototyp to zupełnie inny przypadek niż gotowy produkt

Jeżeli robimy prototyp, zazwyczaj zależy nam przede wszystkim na odpowiedzi na konkretne pytanie. Czy element pasuje? Czy mechanizm działa? Czy przycisk jest w dobrym miejscu? Czy dwie części da się złożyć? Czy proporcje są okej?

Nie ma sensu wydawać pieniędzy na perfekcyjne wykończenie czegoś, co za godzinę może wylądować w koszu. Pierwszy prototyp może być szybki, tani i brzydki. Drugi poprawiamy. Trzeci działa. Dopiero wtedy zaczynamy zastanawiać się nad finalnym materiałem, powierzchnią i produkcją.

To właśnie dlatego szybkie prototypowanie i druk 3D tak dobrze się lubią. Możemy w poniedziałek wymyślić część, we wtorek ją wydrukować, zobaczyć, że ktoś zapomniał o śrubie, poprawić model i w środę mieć kolejną wersję. Bez wykonywania formy. Bez zamawiania narzędzia. Bez płaczu nad tysiącem źle wyprodukowanych elementów.

Fail fast. Tylko najlepiej tanio.

Pierwszy prototyp nie ma wyglądać. Ma odpowiedzieć na pytanie: czy pasuje, czy wytrzyma, czy otwory są tam, gdzie powinny i czy da się go normalnie zamontować. Jeśli odpowiedź brzmi „nie”, poprawiamy model i drukujemy następną wersję.

Jedna sztuka? Druk 3D jest w swoim żywiole

To jeden z powodów, dla których ta technologia jest tak dobra w produkcji customowej. Potrzebujesz jednej obudowy, pięciu uchwytów, dwunastu adapterów albo jednego prototypu? Nie trzeba przygotowywać formy ani uruchamiać klasycznej linii produkcyjnej. Projektujemy część, przygotowujemy maszynę i produkujemy dokładnie tyle, ile potrzebujemy.

Przy małych seriach druku 3D sytuacja nadal może wyglądać bardzo dobrze. 10 sztuk? 50? 100? Jak najbardziej możliwe. Ale gdzieś po drodze pojawia się moment, w którym warto zadać pytanie: czy nadal powinniśmy to drukować?

300 sztuk? Chwila. Policzmy to jeszcze raz

To, że coś można wydrukować w 3D, nie oznacza, że trzeba. To pułapka, w którą bardzo łatwo wpaść.

Przy jednej sztuce druk 3D może zmiażdżyć alternatywne technologie kosztowo. Przy dziesięciu nadal może być świetny. Przy stu trzeba policzyć. Przy tysiącu może się okazać, że zrobienie formy, zmiana technologii albo przeprojektowanie produktu daje znacznie lepszy wynik.

Nie ma jednej magicznej liczby. Mały, skomplikowany detal może opłacać się drukować długo. Duży, prosty element może bardzo szybko przestać mieć ekonomiczny sens. Dlatego przy produkcji krótkich serii nie patrzymy tylko na koszt pojedynczego wydruku. Patrzymy na cały proces: czas maszynowy, liczbę dostępnych drukarek, montaż, obróbkę, kontrolę jakości, pakowanie i deadline.

Bo jeżeli jedna część drukuje się 20 godzin, a klient potrzebuje 300 sztuk za dwa tygodnie, kalkulator zaczyna robić się ciekawy.

A co z naprawdę dużymi wydrukami 3D?

Tutaj zaczyna się jedna z fajniejszych części tej technologii. Obiekt może być większy od drukarki. Dużo większy. Nie potrzebujesz drukarki wielkości garażu, żeby zrobić dwumetrowy model.

Duży obiekt można podzielić na dziesiątki albo setki elementów, wydrukować osobno, a następnie złożyć w całość. Tylko trzeba o tym pomyśleć jeszcze przed drukiem. Gdzie zrobić podział? Jak połączyć części? Jak zachować geometrię? Czy potrzebujemy konstrukcji wewnętrznej? Jak całość przewieźć? Jak ukryć łączenia? Co się stanie, jeśli obiekt będzie stał na zewnątrz?

Przy druku 3D wielkoformatowym sama drukarka staje się tylko jednym z etapów procesu. Potem zaczyna się składanie, klejenie, skręcanie, szpachlowanie, szlifowanie, lakierowanie i cała reszta roboty, której na efektownym timelapsie z drukarki raczej nie widać.

I właśnie tutaj dochodzimy do kolejnego kosztu.

To nadal wszystko może być „wydrukiem 3D”. Surowa powierzchnia i widoczne łączenia to dopiero początek. Potem dochodzi szpachlowanie, szlifowanie, podkład, lakierowanie i montaż. Przy dużych obiektach sama praca drukarek bywa tylko częścią całego procesu.

Surowy wydruk a gotowy produkt to nie to samo

Świeżo wydrukowany element ma warstwy. Czasem podpory i ślady po nich. Czasem seam. I czasem wygląda świetnie dokładnie taki, jaki jest. Ale jeśli klient chce powierzchnię przypominającą produkt wykonany przemysłowo, wydruk trzeba obrabiać.

Usuwanie podpór, klejenie, szpachlowanie, szlifowanie, podkład, kolejne szlifowanie, lakierowanie, grafika, montaż. I nagle okazuje się, że drukarka pracowała 15 godzin, a człowiek nad częścią kolejne 8.

To dlatego wykończony wydruk 3D może kosztować znacznie więcej niż surowy model prosto ze stołu. Plastik jest tani. Godziny człowieka trochę mniej.

Dlaczego najtańszy wydruk nie zawsze jest najtańszy?

Można dostać bardzo tanią wycenę druku 3D. Internet jest pełen ludzi z drukarkami i to jest akurat świetne. Do wielu prostych zastosowań nie potrzebujesz firmy produkcyjnej. Potrzebujesz kogoś, kto wrzuci STL do slicera i wyśle Ci gotowy element paczkomatem.

Problem zaczyna się wtedy, kiedy część musi pasować do istniejącego urządzenia, przenosić obciążenia, dobrze wyglądać, składać się z wielu elementów, powstać w kilkudziesięciu egzemplarzach albo być częścią większego projektu. Wtedy nie kupujesz już wyłącznie godzin pracy drukarki. Kupujesz rozwiązanie konkretnego problemu produkcyjnego.

Czasem najlepszym rozwiązaniem będzie druk 3D. A czasem po obejrzeniu projektu powiemy: „Nie drukujmy tego” i zaproponujemy CNC, drewno, metal albo połączenie kilku technologii. Bo naszym celem nie jest sprzedanie Ci jak największej liczby godzin drukarki. Naszym celem jest zrobienie rzeczy.

Jak przygotować zapytanie o wydruk 3D na zamówienie?

Nie potrzebujemy prezentacji na 48 slajdów. Naprawdę.

Jeżeli masz model 3D, wyślij model. Do tego napisz, ile sztuk potrzebujesz, do czego element będzie używany, jakie ma mieć mniej więcej wymiary, czy zależy Ci na konkretnym materiale, czy potrzebujesz surowego wydruku czy gotowego wykończonego elementu i na kiedy ma być gotowy.

Jeśli nie masz modelu, wyślij to, co masz: zdjęcia, rysunek techniczny, szkic, uszkodzoną część albo render. Może być nawet bazgroł z wymiarami. Serio. Dobry bazgroł z czterema sensownymi wymiarami potrafi być bardziej użyteczny niż bardzo ładna prezentacja z siedmioma moodboardami.

Druk 3D na zamówienie ma sens wtedy, kiedy rozwiązuje problem

Nie jesteśmy wyznawcami kultu drukarek 3D. Są narzędziem. Bardzo dobrym narzędziem, które pozwala szybko robić prototypy, pojedyncze części, nietypowe geometrie, elementy zastępcze, adaptery, obudowy, krótkie serie i naprawdę duże obiekty składane z wielu mniejszych części.

Ale nie wszystko trzeba drukować. Czasami sklejka będzie lepsza. Czasami aluminium. Czasami CNC. Czasami gotowy element za 12,99 zł z marketu budowlanego, do którego dorobimy tylko jeden nietypowy adapter. I jeśli działa, to działa.

Bo w produkcji customowej nie wygrywa najbardziej skomplikowana technologia. Wygrywa ta, dzięki której na końcu stoi przed nami rzecz, która robi dokładnie to, co miała robić.

Bez bullshitowego dorabiania filozofii.

I najlepiej bez spaghetti na stole drukarki.