¿Cuánto cuesta una impresora de plástico 3D?

Cada vez que muestro mis últimas impresiones 3D a las personas, la única pregunta que siempre me hacen es “¿Cuánto costó hacer esto?”

Mi respuesta suele ser “No estoy seguro y no estoy preocupado porque voy a lograrlo de todos modos”.

Esta es una buena pregunta y mi respuesta es honesta y verdadera, pero recientemente me di cuenta de que mi respuesta simplemente no es lo suficientemente buena. Alrededor de este tiempo, recibí un comentario en mi página de la serie de principiantes en relación con los costos de funcionamiento de la impresora 3D. Si puedo citar parte del comentario:

• Cómo imprimir en la parte posterior de un DVD para que se vea como un DVD impreso profesionalmente
• ¿Cuánto se necesita para iniciar una imprenta?
• ¿La impresión 3D puede producir cristales individuales?
• ¿Cuál es la razón detrás de los tamaños de papel estándar como A4 y A3?
• ¿Qué tan fuertes son los objetos impresos a través de una impresora 3D?

“Estoy investigando las impresoras y sus diversas características y funciones, y he encontrado muchos proveedores que no parecen tener idea de los costos de suministro de impresión relacionados con la cantidad en un carrete o peso, ni ofrecen poca ayuda. Lo único que no menciona es cuánto le cuesta ejecutar su impresora y con esto me refiero a la electricidad utilizada por hora. Es imposible para mí, como propietario de un negocio en ciernes, poner un costo en mi artículo si los fabricantes no pueden decirme cuánta energía usa. Tengo un medidor de kilovatios-hora para probarlo, pero no tengo nada para probarlo y me niego a tomar nada con fe de estas personas, ya que no me han ayudado demasiado en todas las demás preguntas que he hecho hasta la fecha “.

Para citar parte de mi respuesta:

“Nunca he trabajado o tratado de averiguar cuánto cuestan los costos de la electricidad, porque me he dado cuenta de que es insignificante en comparación con los otros recursos requeridos, siendo el tiempo el mayor recurso utilizado actualmente en la impresión 3D. Pero debería hacerlo, así que tal vez pronto escriba una publicación de blog sobre los verdaderos costos de funcionamiento de una impresora 3D. Todavía no he visto tal información publicada y creo que la gente ciertamente la encontrará interesante “.

Para abordar esta pregunta, comencé comprando algunas balanzas de cocina precisas. Según el peso de un objeto y el costo del filamento (plástico) por kg, es fácil calcular los costos del material.

Este fue un buen comienzo, pero luego comencé a pensar en otros costos como electricidad, depreciación de equipos, software, reparaciones, actualizaciones de impresoras 3D, consumibles y, por supuesto, el costo de todas esas fallas de impresión 3D.

Como puede imaginar, calcular el verdadero costo de ejecutar una impresora 3D de escritorio en casa podría ser complicado, pero me gusta un desafío y, hasta donde sé, esta pregunta común sigue sin respuesta. Hasta ahora eso es.

Esos supuestos prohibidos

Como ingeniero de software de profesión, siempre me han enseñado a nunca hacer suposiciones, ya que a menudo están equivocadas y la respuesta generalmente se puede encontrar si preguntamos a las personas adecuadas.

Sin embargo, para responder a esta compleja pregunta de costo, creo que tengo que romper esta regla. Hay tantas variables involucradas en la impresión 3D que no puedo considerar cada escenario, usando cada tipo de impresora, con cada configuración, cada tipo de filamento, cada tarifa de electricidad, etc.

Entonces, lo que tengo la intención de hacer es usar un escenario típico para alguien que usa una impresora 3D de escritorio FFF (Fusion Filament Fusion) en el hogar.

A los fines de mis cálculos, utilizaré un objeto de 100 gramos impreso en PLA de buena calidad, que tardará 5 horas en imprimirse.

He impreso algunos ejemplos reales de tales objetos, como las calaveras celtas y las calabazas. Ambos pesan alrededor de 100 gramos y tardan aproximadamente 5 horas en imprimirse.

Los 100 gramos también incluirán los soportes y balsas que se limpiaron durante el acabado, ya que estos no eran gratuitos y tomaban tiempo y filamento para imprimir.

Usaré una impresora MakerBot Replicator 2. Simplemente porque son una impresora 3D muy típica y común para usar en casa y yo también tengo una de estas.

Como muchos usuarios domésticos ya poseen una computadora de algún tipo, no creo que deba considerarlo como un costo adicional para la impresión 3D, por lo que podemos suponer que ya tiene una computadora.

En cada sección, mientras describo cada costo en detalle, verá los otros supuestos que estoy haciendo. Solo recuerde que, independientemente de la configuración que utilice, podrá utilizarla como una buena guía de lo que realmente le cuesta imprimir esas ‘cosas’, incluso si utiliza equipos, configuraciones o filamentos ligeramente diferentes.

Antes de profundizar en costos específicos, en aras de la simplicidad, no incluiré todos mis cálculos en el texto de este artículo. También usaré UK £ Sterling como la moneda que vivo en el Reino Unido. Simplemente multiplique por 1.56 (al momento de escribir esto) si desea convertir a dólares estadounidenses.

Ok, entonces comencemos con el filamento …

Costos de filamentos

En los viejos tiempos, los filamentos baratos eran abundantes y, a menudo, de calidad muy cuestionable. A veces contenían impurezas (incluso pequeños rodamientos de bolas, por lo que he oído) y su diámetro era ‘variado’ por decir lo menos.

Comprar filamentos baratos no es un problema hoy en día, pero sigo pensando que reducir los costos aquí es una economía falsa. Para ser más específicos, si ahorra dinero en filamentos, su tasa de impresiones fallidas aumentará y también lo harán sus costos generales … ah, y sus niveles de estrés también aumentarán.

Entonces, para mis cálculos, tomé el precio promedio de los filamentos ColorFabb y RoboSavvy que uso. Ambos son de buena calidad y no he tenido problemas con ninguno. Con los costos de envío, agregaré £ 4 por kg, lo que nos lleva a £ 34.19 por kg de filamento. Para nuestro objeto de 100 gramos hago que …

Filamento £ 3.42 (52.48% del costo total de impresión)

Depreciación de la impresora 3D

Es fácil de olvidar, pero a menos que tenga mucha suerte, su impresora 3D no era gratuita y tiene que tener en cuenta los costos de compra y depreciación en todo lo que hace.

Aunque es fácil de olvidar, es difícil de calcular y desafortunadamente requiere más suposiciones y variables que cualquier otra parte del cálculo general.

Promedié algunos precios para mi MakerBot Replicator 2 de varios lugares en el Reino Unido y los Estados Unidos.

Se me ocurrió un precio de compra de £ 1576, también similar al costo real de mi impresora en el Reino Unido.

La mayoría de las personas financieras calcularán la depreciación suponiendo que se utilizará un equipo durante cinco años. Creo que esto es razonable para una impresora 3D.

A pesar de que estará bastante desactualizado en menos de eso, no creo que muchos usuarios domésticos estén felices de tirarlo más temprano después de un desembolso de capital tan grande para comprarlo.

El siguiente supuesto es grande y variará enormemente entre los usuarios. Suponiendo que los usuarios también tienen un trabajo a tiempo completo, pero que aún les encanta la impresión en 3D, he usado un promedio de 2 horas al día de tiempo de impresión.

Esto nos da una vida útil de 3650 horas antes de tirar nuestra impresora. También creo que esto es razonable, especialmente si mantenemos y reparamos nuestra impresora 3D y tenemos en cuenta esos costos. Sí, también he considerado todo eso, como verás más adelante.

Hay otros costos de equipo (como una caja de herramientas y contenido), pero la mayoría de estos durarán mucho tiempo haciendo que sus costos de depreciación sean insignificantes. Sin embargo, considero los consumibles más tarde.

Entonces, si nuestra impresora 3D que cuesta £ 1576 tiene una vida útil de 3650 horas y nuestra impresión demora 5 horas, hago eso …

Depreciación de la impresora 3D: £ 2.16 (33.14% del costo total de impresión)

Artículos consumibles

Considero que los consumibles son cosas como cinta azul, grasa de teflón, cuchillas de modelar y cualquier producto utilizado para el acabado, como cepillado en seco, lijado, pulido (es decir, filamento de relleno de bronce) y pintura.

Una vez más, estos costos por artículo son muy pequeños y muy difíciles de calcular, así que para nuestros propósitos he usado la pequeña cifra de …

Consumibles: £ 0,10 (1,53% de los costos totales de impresión)

Uso de electricidad

El consumo de energía de la impresora 3D es un tema muy interesante. Esto se debe en parte a que muchas personas están preocupadas por cuánto cuesta ejecutar una impresora 3D y en parte porque el costo es realmente pequeño.

Tan pequeño, de hecho, que me di cuenta de que el medidor de potencia que compré específicamente para esta publicación en el blog costó solo un poco menos que el uso de energía de mi impresora 3D en toda su vida útil estimada de 5 años.

Déjame elaborar. Los costos de energía diurna del Reino Unido en mi tarifa son menos de £ 0.16 por kWh. Cuando probé mi Replicator 2 en algunas impresiones 3D típicas (ahí está esa palabra otra vez), usó en promedio alrededor de 50 vatios (0.05 kWh para una impresión de 1 hora).

Recuerde que si usa su impresora por la noche, al menos en el Reino Unido, los costos de electricidad son significativamente menores por la noche. La demanda por la noche es mucho menor, por lo que los costos se desploman y supongo que esto es lo mismo en muchos países.

De todos modos, tengo que suponer que la mayoría de las personas imprimirán en el día y para nuestra impresión de 5 horas, hago una pequeña figura de …

Uso de electricidad: £ 0.04 (0.6% de los costos totales de impresión)

Reparaciones y actualizaciones

Es un hecho desafortunado que su querida impresora se rompa en algún momento y siempre durante una impresión importante de más de 20 horas.

Poco después de comprarlo, también se enojará con el soporte de carrete Tacky y el fabricante le proporcionó una placa de construcción de acrílico que nunca fue plana, incluso el día que la compró.

Se realizarán reparaciones y mejoras y, según la suerte del sorteo, los costos varían. Para mis cálculos, he agregado alrededor del 10% de los costos de compra durante la vida útil de mi impresora, que es lo que predigo por mí mismo. Para nuestro trabajo de impresión de 5 horas que nos lleva a un costo de …

Reparaciones y actualizaciones: £ 0.21 (3.15% de los costos totales de impresión)

Software libre

Este es un subtítulo muy informativo, que responde a la pregunta de los costos de software de inmediato. Sí, puede comprar algunos paquetes CAD súper caros y tal vez haya comprado Simplify 3D (he oído que es tan bueno que podría comprarlo yo mismo).

Sin embargo, el hecho es que al señor Típico le encanta ‘gratis’ y con el software no tiene que gastar un centavo. Sin duda, su impresora llegará con software gratuito, puede usar 123D Design o Tinkercad para sus diseños 3D y 123D Catch para sus escaneos 3D.

Lo que estoy tratando de decir es que si lo desea, sus costos de software pueden ser …

Software: £ 0.00 (0% de los costos totales de impresión)

El valor de tu tiempo

Me temo que este es imposible de calcular. Cuánto valoramos nuestro tiempo varía enormemente entre diferentes personas en diferentes situaciones.

Solo es fácil si administra un negocio y tiene una tarifa por hora específica para su tiempo. Es probable que te guste tanto la impresión 3D que lo harías por nada, por lo que para los usuarios domésticos tendré que dejar esta en cero y dejar que la agregues tú mismo si lo deseas.

Simplemente agregue cualquier tiempo de diseño, configuración, limpieza y tiempo de acabado al costo total si lo desea. No valen las 5 horas para el tiempo de impresión, a menos que planee sentarse a ver cómo su impresora 3D lo hace todo el tiempo. Entonces, para nuestros propósitos tenemos que agregar …

Su tiempo: £ 0.00 (0% de los costos totales de impresión)

El precio del fracaso

¿Recuerdas esas maravillosas impresiones fallidas? Probablemente hubo más en los primeros días antes de descubrir soportes, balsas, buenos filamentos y cómo nivelar su placa de construcción correctamente.

Después de tener mi impresora durante unos 6 meses al momento de escribir esto (parece mucho más tiempo), creo que tengo una tasa de falla del 10%. Esto parece mucho, pero teniendo en cuenta los errores de diseño, los prototipos y simplemente no me gusta lo que he hecho (así como el proceso de impresión en sí mismo fallando) es bastante realista.

Entonces, según el total de los costos hasta ahora … deme un segundo para consultar mi calculadora … bueno, el 10% de £ 5.93 nos lleva a …

Fallas: £ 0.59 (9.09% de los costos totales de impresión)

Costo total de impresión 3D

Agreguemos todo esto (aunque ya acabo de sumar más para calcular los costos de falla).

Esto es lo que le cuesta al señor Típico imprimir un objeto de 100 gramos que lleva 5 horas …

£ 6,52 (100% de los costos totales de impresión, obviamente)

Si eso es más o menos de lo que pensabas, no estoy seguro, pero no dudes en hacérmelo saber en los comentarios a continuación.

Creo que el hecho de que estamos considerando casi todo, no solo los costos de material, es bastante razonable. Si usa un relleno bajo (5%, por ejemplo), un objeto de 100 gramos puede tener un tamaño bastante bueno (más grande que el puño promedio) y la mayoría de los artículos serán más pequeños y le costarán mucho menos.

También considere cuánto podría cobrarle a alguien por un objeto personalizado de ese tamaño, ¿tal vez diez veces más o menos?

Si realmente desea hacer que su impresora 3D se pague por sí misma con la impresión de artículos personalizados, porque aunque hay más esfuerzo en diseñarlos, puede cobrar mucho más por ellos.

Consejos para ahorrar costos

Si el costo general de imprimir nuestro objeto de 100 gramos realmente lo asustó, hay algunas maneras en que puede reducir los costos. Como con la mayoría de las cosas, es mejor elegir primero la fruta que cuelga bajo (me encanta esa frase).

Es por eso que incluí todos esos porcentajes junto con los costos individuales. Los mayores porcentajes son las cosas en las que debe concentrarse primero porque le darán el mayor valor por sus esfuerzos.

Por ejemplo, en un Replicator 2 puede apagar el sonido, apagar los LED, apagar Heat Hold y reducir las temperaturas de impresión. Todo esto reducirá los costos de energía.

Sin embargo, como el uso de energía es solo un pequeño 0,6% de los costos totales de impresión, no podrá ver su impresión y tendrá más fallas si baja la temperatura demasiado, realmente no vale la pena.

Así que busque abordar esos grandes porcentajes, como filamento (52.48%), depreciación de la impresora (33.14%) y fallas (9.09%):

• Use la menor cantidad de relleno posible y no use soportes o balsas a menos que realmente lo necesite. Nota: algunas personas están desarrollando “Soportes inteligentes” que usan menos material que los soportes tradicionales. Estos consejos por sí solos podrían reducir sus costos generales.
• Compre una impresora más barata como una Printrbot, que son grandes impresoras pequeñas. También puede construir su propia impresora 3D desde un kit que le ahorrará aún más dinero. Una vez más, estos consejos reducirán sus costos generales.
• Aprender a imprimir bien la primera vez reducirá su tasa de impresión fallida y también reducirá sus costos. Esa es una de las principales razones por las que creé mi Serie de principiantes de impresión 3D.

Estas son las áreas para concentrarse. Le darán el mayor valor si desea reducir los costos de manera sensata (por “sensatamente” quiero decir que no compre una impresora de mala calidad o un filamento súper barato).

Calculadora de costos de impresión 3D

Por último, he tenido la intención de crear una calculadora de costos de impresión 3D desde hace bastante tiempo. Bueno, finalmente lo hice.

Utilizo cálculos muy similares a los que utilicé anteriormente, pero intenté simplificar un poco las cosas y modifiqué algunas ecuaciones. Sin embargo, solo algunas notas rápidas al respecto.

• Por defecto, usará los mismos valores que he usado anteriormente y calculará el mismo resultado (más o menos un centavo o dos para redondear y ajustar la ecuación). Cuando calcula los costos, guarda sus valores, por lo que cuando lo vuelva a visitar la próxima vez, volverá a cargar sus últimos valores automáticamente.
• Restablecer todos los valores a los valores predeterminados hace exactamente eso. Cambiará todos los valores a lo que he usado anteriormente en mi impresión 3D de ejemplo y los guardará cuando vuelva a calcular, así que úselo con cuidado.
• Las notas entre paréntesis, por ejemplo (£ / kWh) especifican libras esterlinas del Reino Unido, pero funcionará bien si usa la moneda que desee, por ejemplo, dólares estadounidenses.
• Esta calculadora de costos originalmente estaba en línea dentro de esta publicación de blog, pero debido a su popularidad, la cambié a una aplicación web de Calculadora de costos dedicada más rápida y elegante. Como tengo la intención de mejorarlo en función de sus comentarios, es posible que no siempre se vea exactamente como esta imagen. Haga clic en el enlace de arriba o en la imagen de abajo para probarlo ahora …

Nota: La razón por la cual el total de la calculadora es actualmente 1p diferente del total en el ejemplo es la siguiente … En el ejemplo, utilicé £ 150 para reparaciones y actualizaciones de por vida. En la calculadora, lo hice más flexible al usar un porcentaje (10% por defecto) del costo de la impresora 3D, lo que equivale a £ 157. A medida que mejoro la calculadora con el tiempo, el total puede variar aún más de mi ejemplo. Además, tenga en cuenta que JavaScript y las Cookies deben estar habilitados en su navegador para que funcione correctamente.

Esta calculadora de costos es actualmente una versión de prueba Beta, así que siéntete libre de jugar y avísame si tienes algún problema o sugerencia. Si resulta ser popular, planeo mejorarlo drásticamente, así que avísame si te gusta o no.

Ver fuente