Panduan Lengkap 2022 tentang Biaya 3D Printing

Untuk memastikan Anda mendapatkan nilai terbaik untuk uang Anda saat menggunakan teknologi 3D printing, terkadang menghitung biaya pencetakan akan diperlukan, terutama jika tujuannya adalah untuk memasarkan bagian yang dicetak.

Harga printer dapat bervariasi banyak karena berbagai aplikasi yang ada. Namun, membandingkan harga printer tidak akan selalu memberi Anda cerita lengkap tentang seberapa banyak bagian yang dicetak akan berbiaya.

Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi banyak faktor lain yang akan berakhir mempengaruhi biaya akhir menjalankan printer 3D, seperti biaya bahan untuk berbagai teknologi 3D printing, serta biaya listrik, bahan pengolahan pasca, dan biaya terkait desain model sebelumnya.

Printer 3D yang aktif berbiaya sekitar $0,35 per jam. Ini tidak hanya mencakup konsumsi filamen (15 sen per jam), tetapi juga biaya listrik (1,58 sen per jam), penggantian nozel (1 sen per jam), dan amortisasi mesin ($0,17 per jam). Secara konservatif, jika Anda mengoperasikan mesin 8 jam per hari selama hari kerja (252 hari/tahun), ini berarti biaya tahunan $695.

Setelah Anda membaca artikel ini Anda akan dapat menghitung biaya produksi Anda memastikan bahwa Anda telah menemukan keseimbangan antara menurunkan biaya dan mempertahankan kualitas tinggi.

Harga Printer 3D

Ada berbagai macam printer. Fused deposition modeling (FDM) dan stereolithography (SLA) adalah dua jenis printer 3D yang paling populer dan banyak ditemukan di pasaran saat ini.

Sementara printer FDM bekerja dengan menyetor dan menumpukan lapisan filamen termoplastik yang meleleh pada meja cetak, printer SLA menggunakan laser untuk mengkuras secara selektif resin polimer cair, lapis demi lapis, dalam proses yang disebut fotopolimerisasi.

Meski terdapat rentang harga yang luas, printer 3D termurah umumnya adalah jenis FDM. Ini mungkin sebabnya metode pencetakan 3D ini paling banyak digunakan oleh hobiis printer 3D dan untuk kasus di mana hanya prototipe relatif sederhana dalam jumlah terbatas yang dicetak. Printer FDM profesional dan industri dengan performa lebih tinggi juga populer di kalangan profesional. Tentu saja, biaya mereka jauh lebih tinggi.

Berikut adalah beberapa estimasi harga untuk berbagai kategori printer 3D FDM yang tersedia:

•  Kit printer 3D DIY: sekitar $200
•  Printer hobiis: $500-$1.500
•  Printer 3D FDM profesional: mulai dari sekitar $2.500
•  Printer 3D FDM profesional format besar: mulai dari sekitar $4.000.

Teknologi SLA dulu hanya tersedia untuk segmen industri kelas mahal, tetapi untungnya proses ini telah menjadi jauh lebih mudah diakses saat ini.

Printer SLA desktop profesional mulai dari $3.500 dan printer benchtop format besar yang menawarkan volume cetak lebih besar sekitar $11.000. Dengan demikian, masih mungkin untuk mendapatkan printer SLA hobiis berkualitas tinggi seperti Elegoo Mars 2 Pro dengan sekitar $200.

Perbedaan Kualitas Cetak antara Printer FDM dan SLA

Printer FDM membangun bagian dengan menumpukan filamen yang meleleh pada meja cetak. Proses ini membuat resolusi ditentukan oleh ukuran nozel ekstrusi karena ada celah di antara garis bundar pada setiap lapisan.

Selanjutnya, pencetakan FDM menghasilkan ikatan mekanis di antara lapisan. Karakteristik konstruktif ini mempengaruhi kekuatan karena antarmuka di antara lapisan menjadi titik lemah.

Di sisi lain, teknologi SLA menggunakan proses yang berbeda di mana resin cair dikuras oleh laser untuk membentuk setiap lapisan. Proses ini memungkinkan kita mencapai detail yang jauh lebih halus dan lebih andal dalam mencapai hasil berkualitas tinggi secara berulang. Akibatnya, kita akan mendapatkan permukaan halus, presisi dan akurasi bagian yang tinggi.

Berbeda dengan printer FDM, printer SLA menciptakan ikatan kimia yang menghasilkan bagian padat penuh yang memberikan tingkat kekuatan lateral yang tinggi, menghasilkan bagian isotropik.

Biaya Menjalankan Printer 3D

Berbeda dengan yang mungkin diirakan, biaya menjalankan printer 3D tidak hanya tentang seberapa banyak biaya printer 3D Anda.

Ini tidak akan memberi Anda cerita lengkap tentang seberapa banyak bagian yang dicetak akan berbiaya.

Bahan cetakan, konsumsi listrik, pemeliharaan mesin, dan bahan tambahan pengolahan pasca adalah beberapa faktor yang akan secara signifikan mempengaruhi biaya akhir per bagian.

Biaya Bahan 3D Printing (Filamen, Resin)

Salah satu hal utama yang perlu dipertimbangkan saat menghitung biaya pencetakan adalah biaya bahan. Ini, pada gilirannya, tergantung pada biaya bahan 3D printing itu sendiri, seberapa banyak bahan yang diperlukan untuk membuat bagian tertentu (termasuk limbah), berapa lama usia simpan bahan, dan apakah ada elemen lain yang diperlukan untuk mencetak bagian-bagian.

Biaya biasa untuk setiap PLA, ABS, atau PETG adalah sekitar $20 untuk gulungan 1Kg filamen 1,75 mm.

ABS dan PETG ditandai oleh daya tahan dan resistensi benturannya dan PLA oleh kemudahan penggunaannya, dan aplikasi yang berlimpah.  

Berbeda dengan printer SLA, di mana Anda perlu mempertimbangkan banyak biaya tambahan (seperti Kain Tangan, Alkohol Isopropil, dan lainnya), tidak ada biaya tersembunyi saat menggunakan printer FDM.

Harga resin dapat bervariasi dari $15 hingga $45 untuk 500ml bahan, dan untuk 1000ml rentang harganya antara $28 dan $80.

Untuk perbandingan menyeluruh antara biaya filamen dan resin cek artikel yang saya tulis tentang subjek ini.

Biaya Listrik

Daya listrik yang digunakan oleh printer tergantung terutama pada merek dan ukuran printer, suhu meja cetak dan nozel, serta ukuran bagian yang dicetak. Sebagai referensi, biaya rata-rata per kWh di Amerika Utara adalah 12,69 sen, yang serupa dengan Eropa (12,3 sen), Asia (14,65 sen), dan Amerika Selatan (15,18 sen). Biaya listrik memiliki dampak yang lebih besar jika Anda berada di Oseania, di mana biaya per kWh adalah 26 sen.

Misalnya, printer dengan meja cetak panas yang lebih besar atau yang dapat mencetak pada suhu lebih tinggi cenderung mengonsumsi lebih banyak daya.

Membandingkannya dengan harga filamen atau resin, listrik tidak menambahkan banyak ke biaya keseluruhan. Namun, ini mungkin menjadi signifikan dalam kasus-kasus di mana Anda perlu mencetak dalam batch atau Anda memiliki sejumlah besar mesin yang bekerja.

Sebagai contoh, dalam artikel ini, Anda akan menemukan analisis seberapa banyak daya yang dikonsumsi oleh Ender 3, yang dibuat dengan menggunakan Pengguna Pengukuran Listrik.

Pemeliharaan Umum

Printer 3D tidak berbeda dari mesin lain; mereka semua memerlukan pemeliharaan pencegahan dan pada akhirnya kebutuhan untuk penggantian beberapa bagian.

Mesin yang dipelihara dengan baik akan berfungsi sesuai harapan, dan periode downtime dapat dihindari.

Namun, Anda masih tidak dapat menyelamatkan beberapa bagian dari aus dan kerusakan.

Sebuah contohnya adalah nozel. Mereka memiliki dampak besar pada kualitas cetakan, itulah mengapa penting untuk menjaga mereka tetap bersih dan mengganti mereka saat diperlukan.

Dalam artikel ini, Anda akan menemukan informasi tentang seberapa sering Anda harus mengganti nozel, cara menggantinya, dan cara membersihkan yang tidak tersumbat.

Bagian lain yang akan perlu diganti seiring waktu mungkin adalah motor stepper, mungkin papan utama pada suatu titik, sabuk, pegas meja, sensor ABL, dll.

Bahan Tambahan

Ada mungkin faktor lain yang mempengaruhi biaya akhir dari bagian tertentu. Ini tidak secara terkait dengan pencetakan model tetapi pengolahan pasca.

Bagian yang dicetak 3D biasanya memerlukan beberapa perawatan pengolahan pasca. Ini dapat mencakup praktik seperti membersihkan atau memperbaiki bagian, finishing permukaan, dan pewarnaan.

Saat menghitung biaya, Anda harus mempertimbangkan harga semua bahan yang terlibat dan waktu yang diperlukan untuk melakukan perawatan tersebut.

Dalam bahan pengolahan pasca, kita dapat menghitung kertas air, aseton, cat, kuas, cat spray, dll.

Pengolahan pasca dapat menjadi mahal, terutama ketika dilakukan secara manual dan mungkin tidak berkelanjutan untuk produksi serangkaian besar karena waktu yang dibutuhkan dan fakta bahwa biaya kerusakan bagian juga termasuk di sini.

Biaya Perangkat Lunak (CAD dan Slicers)

Slicers seperti Cura atau Prusa Slicer biasanya gratis, tetapi Simplify3D, misalnya, bukan. Anda kemungkinan besar tidak perlu memperoleh Simplify3d, tetapi hanya sebagai referensi, lisensinya berbiaya sekitar $150.

Saat mencoba untuk mempelajari cara memotong dan mencetak model, perangkat lunak gratis seperti Cura adalah cara yang bagus untuk memulai mempelajari dasar-dasar dan mereka juga mampu menghasilkan cetakan berkualitas tinggi.

Menjadi berpengalaman dengan perangkat lunak ini, Anda mungkin memerlukan serangkaian fitur yang lebih komprehensif yang dapat memjustifikasi investasi.

Vale untuk dicatat bahwa keuntungan kualitas yang dimiliki slicer berbayar di masa lalu terus mengecil, dan saat ini hanya disarankan untuk membayar lisensi dalam kasus yang sangat spesifik.

Kemudian ada perangkat lunak CAD untuk merancang model dan itu juga dapat gratis, tetapi yang terbaik biasanya berbayar (pembayaran tahunan atau bulanan).

Dalam artikel berikutnya, Anda akan menemukan informasi tentang berbagai slicer dan perangkat lunak CAD.

• Best slicers for 3d printing
• Is Tinkercad good for 3d printing?
• Is fusion 360 good for 3d printing?
• How to create models for 3d printing?
• Is Simplify3d worth the cost? Comparing it with Cura and Prusaslicer

Desain yang dapat Anda temukan online (bukan selalu gratis)

Membuat bagian dari nol mungkin tidak selalu opsi terbaik. Ada sejumlah besar file desain digital yang sudah tersedia online yang akan menghemat banyak waktu Anda.

Sebagian besarnya, seperti yang ditemukan di Thingiverse (situs web yang didedikasikan untuk berbagi file desain digital yang dibuat oleh pengguna), gratis. Anda juga harus memeriksa mesin pencari kami sendiri, yang mengagregasi hasil paling relevan dari sumber-sumber populer: https://www.3dsolved.com

Tetapi jika Anda ingin mencetak sesuatu yang spesifik maka Anda mungkin perlu membayar untuk file STL. Jika ini kasusnya, maka pertimbangkan bahwa biaya per bagian akan terpengaruh semakin kecil semakin banyak jumlah bagian yang perlu Anda cetak.

Cara menghitung biaya 3D Printing

Dalam bagian ini, kita akan mempelajari contoh cara menghitung biaya memiliki dan menjalankan printer 3D.

Ambillah sebagai contoh Prusa I3 MK3S+ FMD 3D printer yang harganya sekitar $1.000. Katakanlah Anda menjalankannya selama 8 jam per hari selama dua tahun. Jadi, 8 jam * 365 hari * 2 tahun = 5840 jam memberi kita jumlah total jam printer akan berjalan. Ini tentu merupakan estimasi yang sangat konservatif dan tidak berarti printer Anda tidak akan dapat digunakan dari sana, tetapi ini hanya berfungsi sebagai jadwal penyusutan.

Setelah melakukannya, Anda dapat menghitung seberapa banyak biaya memiliki printer per jam (tanpa termasuk listrik dan filamen) dengan membagi harga dengan total jam: $1.000 / 5840 jam = 17 sen/jam

Untuk menghitung biaya filamen untuk model tertentu, gunakan Cura untuk memotong model dan itu akan memberi tahu Anda seberapa banyak filamen yang akan Anda butuhkan, lalu cukup hitung biaya berdasarkan berapa harga gulungan. Sebagai perkiraan kasar, printer 3D mengkonsumsi sekitar 7,5g filamen per jam saat mencetak dengan ketinggian lapisan 0,2mm dan kecepatan konservatif. Asumsi bahwa gulungan filamen berbiaya $20 untuk 1Kg, ini menghasilkan biaya filamen 15 sen per jam.

Nozel harus diganti sekitar setiap dua bulan jika Anda mencetak 8 jam per hari, jadi Anda harus menyertakan biaya itu. Setiap nozel brass berdiameter 0,4 mm berbiaya $5,78 (rata-rata dari beberapa merek terpercaya). Mengikuti contoh sebelumnya, Anda akan membutuhkan 12 nozel dalam 2 tahun, yang berarti $69,36. Membagi ini dengan total jam, Anda mendapatkan biaya sekitar 1 sen per jam.

Listrik bergantung pada negara tempat Anda berada, dan Anda dapat memeriksa artikel lengkap yang saya tulis tentang topik ini. Sebagai contoh, ambillah biaya listrik di Amerika Utara yang sekitar 12,69 sen per kWh. Ini memberi kita estimasi biaya 1,58 sen per jam dan 12,64 sen per hari.

Perbaikan dan pemeliharaan umum sangat bergantung pada printer, tetapi tidak boleh terlalu banyak kecuali sesuatu seperti papan utama terbakar.

Daftar berikut meringkas beberapa biaya pencetakan 3D rata-rata:

• Biaya pencetakan 3D rata-rata per jam: printer_depr. + fil_cons. + nozzle_repl. + elect_costs = 34,58 sen / jam
• Biaya pencetakan 3D rata-rata per hari: $2,76
• Biaya pencetakan 3D rata-rata per tahun: $695
• Biaya mencetak objek kecil (10-15g filamen): 67,5 sen
• Biaya mencetak casing telepon: 27 sen

Gunakan Kalkulator Prusa

Kalkulator ini terutama dirancang untuk memberi tahu Anda seberapa banyak Anda harus charge klien Anda untuk bagian yang dicetak.

Anda hanya perlu memuat file gcode atau memasukkan waktu cetak dan bobot filamen secara manual, dan itu akan menjawab pertanyaan seperti: Seberapa banyak Anda harus charge saat mencetak 3D on demand? Apakah listrik faktor utama dalam perhitungan? Bagaimana dengan return dari total investasi dan waktu Anda?.

Cara menurunkan biaya pencetakan 3D dengan Pengaturan Slicer

Jika Anda mencari cara menurunkan biaya cetakan Anda sambil juga mencapai kualitas cetak yang tinggi, Anda mungkin ingin memastikan Anda selalu menggunakan pengaturan cetak yang optimal.

Gunakan dukungan hanya saat benar-benar diperlukan

Dalam proyek di mana struktur dukungan diperlukan, Anda akan harus menambahkan biaya bahan dan waktu yang dibutuhkan untuk membangun struktur tersebut ke dalam perhitungan, juga pertimbangkan waktu dan alat yang akan diperlukan untuk pengolahan pasca bagian.

Kadang-kadang, cukup dengan memutar ulang objek Anda di dalam perangkat lunak pemotongan dapat membantu dalam mengurangi kebutuhan plastik yang tidak perlu dalam cetakan Anda.

Cara lain untuk menghindari struktur dukungan yang tidak perlu adalah dengan meningkatkan sudut di mana Slicer mulai memperkenalkan dukungan. Jika Anda tahu printer Anda, Anda mungkin lolos dengan mencetak overhang 60 derajat tanpa dukungan (Cura biasanya mengaktifkannya pada 45 derajat).

Kurangi kepadatan infill

Dengan mengurangi kepadatan infill, tidak hanya Anda akan menghemat lebih banyak bahan, tetapi cetakan Anda juga akan selesai jauh lebih cepat, yang berarti lebih sedikit aus dan kerusakan printer, konsumsi listrik yang lebih rendah, dan lebih banyak output per jam.

Anda dapat menghemat bahan jika Anda sepenuhnya mengosongkan bagian dalam desain Anda. Tapi Anda harus berhati-hati karena bahan pencetakan yang Anda gunakan akan memerlukan ketebalan dinding minimum untuk mempertahankan integritas badan.

Kurangi jumlah cangkang/dinding

Sama seperti kasus mengurangi kepadatan infill, mengurangi jumlah dinding tidak hanya akan mengurangi jumlah bahan yang digunakan tetapi juga waktu pemrosesan.

Selalu cobalah untuk menjaga keseimbangan antara pengurangan infill dan jumlah dinding untuk mempertahankan integritas struktural dan menjaga kekuatan serta kualitas bagian tetap tinggi.

Cetak lebih cepat

Selalu mencoba untuk tidak mengabaikan kualitas dan kekuatan mencetak lebih cepat tidak hanya akan menghemat waktu Anda tetapi juga akan mengurangi waktu nozel dan meja panas, yang merupakan yang mengonsumsi energi paling banyak.

Turunkan suhu meja cetak

Karena pemanasan meja cetak dilakukan oleh jalur tembaga panjang yang bertindak sebagai resistor, suhu yang lebih tinggi berarti konsumsi listrik yang lebih tinggi. Seperti yang dilihat ini akan mempengaruhi biaya akhir bagian.

Kemudian, hanya jika adhesi bukan masalah (biasanya bekerja dengan PLA), Anda harus mempertimbangkan untuk mengurangi suhu meja cetak.

Biaya Meng-outsource proses pencetakan

Anda mungkin tidak tertarik untuk membeli, mengoperasikan, dan memelihara printer 3D Anda sendiri. Dalam hal itu, Anda mungkin mempertimbangkan untuk meng-outsource cetakan Anda!

Ini bisa menjadi opsi yang baik jika Anda mencari cara untuk menghemat waktu, atau mungkin jika Anda hanya butuh cetakan sekali seumur hidup. Meng-outsource juga memiliki keuntungan memberikan Anda akses ke printer industri yang Anda mungkin tidak dapat menggunakannya.

Layanan pencetakan 3D dapat sangat mahal karena di luar semua biaya yang telah kita sebutkan, mereka harus menghitung biaya printer industri yang mereka gunakan, yang jauh lebih mahal, dan mereka juga harus menambahkan margin keuntungan di atas biaya tersebut.

Kemudian, jika Anda hanya mencetak untuk kesenangan, membeli printer 3D akan menjadi pilihan terbaik pada jangka panjang.