Lo que debe saber sobre el coste de la impresión 3D de piezas grandes en

Los costes de fabricación de piezas con impresoras de sobremesa de pequeño formato son relativamente transparentes; los costes de la máquina son lo suficientemente bajos como para que no merezca la pena amortizarlos, la mano de obra implicada es mínima y el coste de la pieza es simplemente el peso de la pieza multiplicado por el coste de la resina.

Sin embargo, todo eso cambia cuando se posee una impresora de gran formato. Los costes se vuelven mucho más difíciles de calcular y, en consecuencia, es más importante conocerlos. Cuando las empresas evalúan los costes de sus impresoras de gran formato de filamento, polvo o resina, a menudo se sorprenden de que sean considerablemente mayores de lo que imaginaban. Esta situación no se ve favorecida por el hecho de que los fabricantes de impresoras 3D rara vez son transparentes sobre todos los costes implicados.

Este desglose muestra las diferentes áreas en las que se acumulan los costes de impresión 3D:

PhotocentricModelo de precios

PhotocentricLa visión de la empresa es hacer posible la fabricación digital en masa, trabajando para hacer posible la fabricación digital en masa de millones de piezas utilizando la potencia de las impresoras LCD. Esto supone que el coste de las piezas sea lo suficientemente bajo como para que alguien pueda comprar millones de ellas. Para lograrlo, los costes de las piezas deben ser transparentes y bajos. Photocentric aplica un modelo de cálculo de costes completo y transparente, y comparte la hoja de cálculo de costes completa. Nuestra opinión es que cuanto más bajo sea el coste de las piezas, más piezas fabricarán los usuarios y más resina comprarán.

Es el coste del material de la pieza más su estructura de soporte y los residuos. En la impresión con resina debe incluirse el coste del polímero solubilizado en el residuo líquido. El coste de la pieza más su estructura de soporte estará disponible directamente en el software de corte. Es importante evaluar si el material de impresión no utilizado sigue siendo viable para su uso, ya que tanto el polvo como el fotopolímero pueden deteriorarse al estar junto a elementos polimerizados. Uno de los mayores errores en los cálculos de costes de impresión de polímeros procede del material de desecho arrastrado a la solución de lavado, que rara vez se contabiliza con exactitud, ya sea por su material perdido o por sus costes de eliminación posteriores. La mejor forma de hacer un cálculo exacto es hacer un lote del mismo tipo de piezas, conocer la resina consumida y el peso de las piezas vendibles, y dividir ambas cosas, pero esto rara vez es posible. Resulta práctico pesar el material curado extraído de un sistema de reciclado de resina en el que el material sólido puede polimerizarse y pesarse, reutilizándose el líquido. Photocentric recomienda el uso de estos sistemas tanto por razones medioambientales como de costes. Las suposiciones que se hacen sobre la cantidad de polímero en el lavado midiendo el aumento de la gravedad específica del líquido de limpieza rara vez son exactas. En los formatos SLA se desperdicia menos resina en los de abajo arriba que en los de arriba abajo, ya que la plataforma gotea en gran medida durante el proceso de impresión.

Los costes de mano de obra son difíciles de calcular con precisión porque la mayoría de las piezas impresas en 3D son diferentes. La implicación total de la mano de obra debe incluir tanto el coste del diseño (diseño para la fabricación aditiva) como la mano de obra directa en la pieza y los costes de procesamiento. En la creación de prototipos, la mayor parte del coste se incurre en la parte delantera en costosos operadores informáticos, en contraposición a los operadores de impresión. Los conocimientos sobre cómo orientar, apoyar, ahuecar, agujerear y texturizar las piezas para garantizar el éxito de la impresión aún no están disponibles con sólo pulsar un botón en un programa informático. Estos conocimientos son caros, pero la alternativa de soportar la aleatoriedad de los fallos de impresión es aún más costosa. En el caso de que el proceso y la intención del cliente estén alineados y permitan alcanzar una escala con la fabricación digital en serie, entonces los costes de diseño pueden amortizarse casi hasta desaparecer. El elemento variable crítico en las tareas manuales relacionadas con la transferencia de plataformas, la retirada de piezas y el acabado de piezas es la cantidad de mano de obra necesaria en la fase de acabado. Algunas piezas pueden sacarse de la plataforma con un simple choque térmico, someterse a un sencillo paso de control de calidad y estar listas para su uso. Sin embargo, si las piezas requieren soporte, la retirada de esos soportes y el lijado de los artefactos será la parte del proceso que más tiempo lleve y, por tanto, la más cara. También puede ser necesario pintar, lo que incrementa los costes. La creación de procesos automatizados de fabricación aditiva es clave para reducir la mano de obra.

Los costes de funcionamiento son un área en la que los fabricantes rara vez son abiertos en cuanto a los costes implicados. Dado que la energía es un factor significativo en el coste de funcionamiento de cualquier empresa, es importante examinar la cantidad de energía que consume su impresora 3D de gran formato. En la impresión 3D de LCD, la energía se consume principalmente en la unidad de curado, con poco uso en la impresora y casi nada en el lavado. Por tanto, la impresión de LCD tiene tres costes de funcionamiento: los costes de electricidad, la película de la cuba, el limpiador de resina y su eliminación. Los nuevos avances en la película de la cuba han reducido la necesidad de cambiarla. El limpiador de resina tendrá una vida determinada en función de la cantidad de polímero que se solubilice en él. Otros consumibles que deben tenerse en cuenta son el alcohol isopropílico para limpiar la pieza acabada, el papel de lija, las toallitas, los guantes, etc. Las técnicas adicionales posteriores al proceso, como el volteo, el chorro de arena o la pintura en spray, tienen costes de funcionamiento. Photocentric recomienda la compra de un sistema de reciclaje de resina que genere material sólido que pueda endurecerse totalmente a la luz del sol y disolvente que pueda reutilizarse totalmente. También es posible separar el agua de aclarado del polímero sólido para que ambos puedan eliminarse de forma segura y rentable.

Photocentric amortiza los equipos en 5 años con un valor residual del 30%. El método de amortización depende de la evaluación de si podrá seguir utilizando de forma viable el proceso de impresión en el futuro y de si la maquinaria seguirá funcionando en un futuro tan lejano. También hay que evaluar durante cuánto tiempo al año se podrá utilizar la máquina para estimar el porcentaje del año en que la máquina puede funcionar y también si se tiene trabajo para ella. Photocentric basa su amortización en la fiabilidad de la pantalla LCD iluminada con luz diurna, lo que queda avalado por el uso de las impresoras durante más de 5 años en Photocentric's Print Farm sin apenas problemas. Por ejemplo, puede imprimir más durante la noche para mejorar la utilización. Todas las impresoras Photocentric están equipadas con fuentes de alimentación LED con protección contra sobrecorriente, sobretemperatura y sobretensión, lo que las hace seguras para funcionar durante la noche sin intervención humana.

En algunas tecnologías, el mantenimiento puede ser muy caro, por lo que la fiabilidad de la máquina a lo largo de su vida útil es un factor crítico para determinar el coste amortizado. Con el tiempo, los costes de mantenimiento pueden aumentar y hacer que la reparación de la máquina deje de ser viable. Las máquinas de gran formato a menudo deben ser reparadas in situ por ingenieros cualificados de la empresa que se las vendió. Las piezas pueden requerir sustituciones frecuentes; el software puede tener suscripciones anuales y el servicio in situ puede ser caro. La reparación puede considerarse un importante generador de ingresos, lo que hace que una máquina que se avería con frecuencia sea más lucrativa para el fabricante que una fiable. En la impresión con resina, las lámparas de los proyectores digitales de luz deben sustituirse, al igual que los motores de luz de los láseres. En las impresoras LCD, las pantallas iluminadas con luz visible, en lugar de UV, duran muchísimos años; las pantallas iluminadas con luz UV se queman, pero su coste de sustitución es muy bajo.