Baja tahan karat dan aluminium adalah logam yang paling umum untuk pencetakan 3D, sedangkan paduan titanium dan tembaga ideal untuk aplikasi yang lebih khusus. Penting untuk diperhatikan bahwa meskipun pencetakan 3D dengan logam menghasilkan komponen yang tahan lama, biayanya cenderung jauh lebih tinggi dibandingkan menggunakan bahan polimer.
Bahan | Deskripsi | Perbandingan biaya | Baja tahan karat Kekuatan tarik tinggi, suhu dan ketahanan korosi. $$$$$ Aluminium Kemampuan mesin dan keuletan yang tinggi, rasio kekuatan terhadap berat yang baik. $$$$ Komposit
Material komposit seperti serat karbon, Kevlar, dan untaian fiberglass berada di garis depan inovasi pencetakan 3D. Mereka cenderung memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang sangat baik dan seringkali lebih kuat dari aluminium. Komposit untuk pencetakan 3D umum digunakan di industri seperti dirgantara, teknologi medis, energi terbarukan, dan otomotif berperforma tinggi, karena pengurangan bobot lebih penting daripada pemotongan biaya.
Namun, harga material komposit bisa mencapai 8 hingga 12 kali lipat dibandingkan plastik lainnya dan 2 hingga 5 kali lipat dibandingkan logam. Tergantung pada aplikasinya, biaya komposit yang lebih tinggi dapat diimbangi jika Anda menggunakan desain yang lebih sederhana yang membutuhkan lebih sedikit material untuk mencapai integritas struktural yang sama. Anda juga dapat mempertimbangkan pendekatan hibrida, menggabungkan komposit dengan logam dan plastik untuk bagian tertentu.
Berapa biaya setiap proses pencetakan 3D?
Setiap proses dan teknologi pencetakan 3D memiliki biaya bahan dan peralatan yang unik. Mari kita bandingkan teknologi utama yang kami tawarkan di Protolabs Network.
FDM (pemodelan deposisi leburan)
Pembuatan Prototipe FDM adalah opsi pencetakan 3D yang paling hemat biaya untuk geometri komponen sederhana dan proses produksi yang lebih kecil. Dari semua proses yang ditawarkan, FDM memiliki biaya bahan dasar paling rendah, meskipun seiring dengan semakin rumitnya komponen, Anda mungkin memerlukan struktur pendukung tambahan, waktu pasca-pemrosesan yang lebih lama, dan lebih banyak campur tangan manusia. Semua faktor ini meningkatkan biaya FDM.
Yang unik dari proses ini adalah mesin FDM, tidak seperti teknologi aditif lainnya, tidak mencetak benda padat. Sebaliknya, mereka menggunakan struktur grid internal untuk meminimalkan kebutuhan material. Pengisian ini ditentukan oleh persentase. Mencetak dengan isi 25% merupakan hal yang umum, meskipun 50% dan 75% keduanya meningkatkan kekuatan relatif objek. Mencetak dengan infill 100% menghasilkan objek yang benar-benar padat, hal ini jarang terjadi pada FDM.
Penting untuk dicatat bahwa kami membedakan antara FDM pembuatan prototipe (desktop) dan FDM industri. FDM Industri menggunakan mesin kelas atas yang dapat mencetak material kelas industri dengan kekuatan tinggi dan tahan suhu tinggi. Bentuk pencetakan FDM ini jauh lebih mahal daripada bentuk prototipenya.
SLA (stereolitografi)
Sebagai bagian dari keluarga fotopolimerisasi tong, SLA dapat menghasilkan geometri yang lebih kompleks dan volume batch yang lebih tinggi daripada FDM. Untuk plastik, SLA memiliki biaya material keseluruhan yang paling tinggi dibandingkan teknologi lainnya, meskipun biaya pasca-pemrosesan jauh lebih terkendali. SLA memiliki waktu penyiapan suku cadang paling rendah dan, berkat kualitas permukaan suku cadang yang dicetak SLA, biaya pascapemrosesan lebih rendah.
SLA tersedia dalam pembuatan prototipe (desktop) dan aplikasi industri, bergantung pada kebutuhan suku cadang khusus Anda.
SLS (sintering laser selektif)
Teknologi fusi lapisan bubuk SLS cenderung memiliki biaya keseluruhan terendah untuk geometri komponen kompleks, batch volume lebih tinggi, dan penyelesaian komponen berkualitas tinggi.
Biaya bahan dasar untuk SLS biasanya lebih tinggi dibandingkan proses pencetakan 3D lainnya, meskipun Anda tidak memerlukan struktur pendukung. Selain itu, Anda juga dapat menggunakan kembali bahan dasar sehingga meminimalkan limbah. Kedua faktor ini cenderung mengurangi biaya material secara keseluruhan.
Dalam hal biaya peralatan, SLS memerlukan waktu pengaturan dan pemeliharaan yang lebih lama antar batch untuk menangani bahan bubuk. Kurangnya struktur pendukung juga mengurangi pasca-pemrosesan, yang pada gilirannya mengurangi biaya.
MJF (Fusi Multi Jet)
MJF, juga merupakan teknologi fusi lapisan bubuk, menyaingi SLS dalam hal biaya yang lebih rendah untuk mencapai kompleksitas yang mengesankan dan hasil akhir berkualitas tinggi. Mencetak dengan MJF juga berarti Anda dapat menggunakan kembali bahan dasar dan menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung.
Berbeda dengan SLS, kecepatan cetak MJF hanya ditentukan oleh tinggi Z bagian Anda. Kecepatan mesin SLS memiliki hubungan linier dengan volume material. Sebagian besar bahan MJF pada akhirnya akan lebih mahal dibandingkan polimer pencetakan 3D lainnya, namun kenyataan bahwa Anda dapat terus menggunakan kembali bahan tersebut akan menghemat uang Anda per bagian selama keseluruhan proses produksi.
Bagaimana pengaruh desain terhadap biaya pencetakan 3D?
Keputusan desain berdampak langsung pada keseluruhan biaya komponen kustom Anda. Selama proses desain, Anda harus mempertimbangkan jumlah material yang ingin Anda gunakan, apakah Anda memerlukan struktur pendukung, dan pasca-pemrosesan apa yang diperlukan.
Mari kita bahas pertimbangan desain utama yang akan memengaruhi biaya akhir suku cadang khusus Anda.
Volume bagian
Total volume bagian Anda akan sangat mempengaruhi berapa biaya pencetakan. Pengurangan bertahap dalam ukuran komponen sebenarnya dapat menurunkan biaya cukup banyak.
Struktur pendukung
Struktur pendukung pencetakan memerlukan bahan tambahan, yang dengan cepat meningkatkan biaya komponen pencetakan 3D. Penting untuk mengingat harga tambahan yang dikenakan pada struktur pendukung ketika memilih teknologi manufaktur yang tepat.
FDM, misalnya, umumnya merupakan proses pencetakan 3D termurah yang tersedia, hingga Anda mulai memproduksi komponen rumit yang memerlukan struktur pendukung agar dapat dicetak dengan benar. SLS dan MJF memiliki biaya dasar yang lebih tinggi dibandingkan FDM, namun sebagai teknologi fusi lapisan bubuk, Anda tidak perlu memikirkan biaya tambahan untuk struktur pendukung dengan proses ini.
Geometri bagian
Cara Anda mendesain geometri komponen menentukan jumlah material dan struktur pendukung yang Anda perlukan saat tiba waktunya untuk mencetak komponen secara 3D. Untuk mengurangi biaya geometri, Anda dapat membagi model bagian menjadi beberapa komponen, mengurangi panjang atau sudut overhang, dan mengarahkan ulang model pada dasar pencetakan untuk meminimalkan struktur pendukung.
Tips desain utama untuk pencetakan 3D
Berikut adalah beberapa tip dan trik desain penting yang akan membantu mengurangi biaya pencetakan 3D dan memastikan bahwa desain Anda diterjemahkan ke dalam komponen cetakan 3D yang asli.
-
Gunakan transisi bertahap antar permukaan yang berbatasan satu sama lain
-
Pastikan Anda tidak memiliki perbedaan yang signifikan pada penampang dan volume bagian Anda
-
Pilihlah sudut yang lebih bulat, karena sudut yang tajam dapat menimbulkan tegangan sisa pada benda kerja
-
Hindari tekuk atau bengkok dengan membuang dinding tipis yang tidak didukung (terutama jika dinding tersebut terlalu tinggi)
-
Ratakan sudut dangkal pada permukaan untuk menghindari anak tangga
-
Desain untuk analisis kemampuan manufaktur sedini mungkin
Hindari menoleransi komponen secara berlebihan, karena hal ini akan menyebabkan pencetakan dengan lapisan yang lebih tipis dan persyaratan pemesinan sekunder tambahan
Apakah pengurangan model 3D memengaruhi biaya?
Jika memproduksi model sesuai skala tidaklah penting—misalnya, jika Anda memproduksi prototipe visual—Anda dapat mencetak komponen atau kumpulan komponen yang lebih kecil secara 3D untuk mengurangi biaya produksi secara signifikan.
Penting untuk diingat bahwa kita berpikir dalam tiga dimensi. Kubus berukuran 10x10x10 cm memiliki volume dua kali lipat dari kubus berukuran 8x8x8 cm, sehingga pengurangan kecil saja pada ukuran model Anda dapat berarti harus menggunakan bahan yang jauh lebih sedikit untuk menghasilkan bagian yang masih memiliki fungsi yang diinginkan.
Salah satu cara untuk menskalakan model 3D Anda adalah dengan menggunakan perangkat lunak gratis Netfabb. Begini caranya:
-
Langkah 1:Unduh dan instal Netfabb versi gratis.
-
Langkah 2:Buka model Anda, klik tombol “Scale Part” di bilah menu dan sesuaikan ukuran model Anda. Perangkat lunak ini menggunakan satuan milimeter secara default, tetapi Anda dapat mengubahnya di pengaturan.
-
Langkah 3:Simpan model berskala Anda dengan pergi ke kiri atas antarmuka pengguna dan menavigasi dari Bagian> Ekspor Bagian> sebagai STL (biner).
Langkah 4:Unggah desain Anda ke platform Protolabs Network untuk pencetakan 3D. Ingatlah untuk menentukan unit yang sama seperti yang Anda gunakan di Netfabb.
Anda juga dapat menonton video ini tentang cara menskalakan model 3D di Netfabb.
Dapatkah saya mengurangi biaya dengan mengosongkan model 3D saya?
Melubangi bagian Anda dalam tahap desain adalah cara efektif untuk mengurangi biaya pencetakan 3D secara signifikan.
Meskipun printer FDM menghasilkan komponen semi-berongga dengan struktur pengisi internal secara default, teknologi pencetakan 3D lainnya seperti SLA, SLS, dan MJF dapat menghasilkan komponen yang 100% padat kecuali model aslinya sudah berongga. Jika bagian Anda tidak harus kokoh seluruhnya, kami sarankan untuk melubangi model CAD 3D Anda.
Tentu saja, rekomendasi ini hanya berlaku untuk teknologi berbasis bubuk dan dilengkapi dengan ujung desain tambahan untuk menambahkan lubang keluar sehingga bahan yang tidak menyatu dapat dikeluarkan setelah pencetakan. Jika Anda melubangi desain untuk SLA, mungkin sulit untuk menghilangkan resin saat bagian tersebut selesai.
Berikut adalah panduan langkah demi langkah untuk melubangi model Anda menggunakan perangkat lunak Meshmixer gratis.
-
Langkah 1:Unduh dan instal Meshmixer.
-
Langkah 2:Buka model Anda dan klik Edit> Hollow dan pilih ketebalan dinding Anda. Gunakan dinding setebal 2 mm sebagai batas bawah aman untuk semua proses pencetakan 3D.
-
Langkah 3:Tambahkan lubang keluar ke model Anda sehingga Anda dapat menghilangkan kelebihan bahan setelah pencetakan. Klik dua kali permukaan model Anda di Meshmixer untuk menambahkannya. Kami menyarankan untuk menambahkan lubang keluar di tempat yang biasanya tidak terlihat saat komponen Anda digunakan. Jika Anda mencetak dengan SLS, pastikan untuk menambahkan 2 lubang atau lebih dengan diameter minimal 5 mm.
-
Langkah 4:Klik Terima dan ekspor model Anda sebagai file STL.
Anda juga dapat menonton video ini tentang cara melubangi model Anda menggunakan Meshmixer. Seperti yang akan Anda lihat, beberapa menit mengedit file CAD dapat berdampak signifikan pada biaya akhir komponen kustom pencetakan 3D.
Bagaimana cara menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung?
Pencetakan 3D FDM sering kali memerlukan struktur pendukung untuk mencetak komponen dengan overhang. Hal ini menyebabkan lebih banyak material dan pasca-pemrosesan tambahan untuk menghilangkan struktur pendukung dan menghaluskan permukaan komponen. Menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung adalah cara yang tepat untuk mengurangi biaya FDM.
Kami merekomendasikan dua opsi untuk menghilangkan kebutuhan akan struktur pendukung dalam desain FDM Anda.
Sudut menjorok
Opsi pertama adalah mendesain bagian Anda dengan sudut overhang lebih dari 45 derajat.
Untuk mempelajari lebih dalam tentang struktur pendukung di FDM dan metode pencetakan 3D lainnya, lihat artikel ini. Anda juga dapat menemukan pedoman desain lengkap kami untuk FDM di sini.
Memisahkan model Anda
Opsi kedua adalah membagi model Anda menjadi dua bagian atau lebih yang tidak memerlukan struktur pendukung. Anda dapat merakit potongan-potongan ini setelah pencetakan 3D selesai.
Berikut adalah tutorial singkat tentang cara melakukan ini di Netfabb:
-
Langkah 1:Unduh dan instal Netfabb versi gratis.
-
Langkah 2:Buka model Anda di Netfabb. Pilih bidang “Pemotongan” dan tentukan lokasi dan sudut di mana Anda ingin membagi bagian tersebut. Pastikan setiap komponen memiliki permukaan yang rata untuk digunakan sebagai alas pencetakan.
-
Langkah 3:Jika Anda puas dengan penempatannya, klik “Execute Cut” dan ekspor file Anda ke STL.
Anda juga dapat menonton video ini tentang cara membagi model Anda untuk FDM di Netfabb.
Apa nilai pencetakan 3D?
Meskipun ada banyak biaya tambahan yang harus diwaspadai selama proses pencetakan 3D, secara keseluruhan nilai yang Anda peroleh dengan teknologi manufaktur aditif ini jauh melebihi harga yang mahal.
Pencetakan 3D memiliki potensi luar biasa untuk mengurangi jumlah komponen, menghasilkan komponen yang lebih ringan dan lebih kokoh secara struktural, serta menurunkan biaya perakitan. Menggunakan pencetakan 3D untuk memproduksi komponen berarti mendapatkan akses ke fitur komponen yang tidak mungkin atau lebih menantang untuk dicapai dengan metode tradisional.
Selain itu, penting untuk diingat bahwa pencetakan 3D tidak melibatkan perlengkapan, cetakan, dan jenis perkakas lainnya. Ini menyeimbangkan biaya tambahan yang Anda lihat sejauh ini. Yang paling penting adalah mempertimbangkan keseluruhan nilai yang Anda peroleh dengan pencetakan 3D, yang sangat mengesankan untuk semakin banyak aplikasi dan industri. Beberapa biaya tambahan yang terkait dengan pencetakan 3D saat ini dapat mengurangi biaya produksi dalam jangka panjang, dan memberi Anda lebih banyak kebebasan desain dan komponen yang lebih baik.
Pertanyaan umum
Seberapa mahalkah pencetakan 3D?
Pencetakan 3D umumnya lebih murah dibandingkan teknologi manufaktur lainnya untuk pembuatan prototipe cepat dan aplikasi produksi penggunaan akhir tertentu. FDM adalah opsi yang paling hemat biaya, kecuali Anda memerlukan banyak struktur pendukung, sementara SLS dan MJF menawarkan nilai terbaik untuk berbagai kegunaan.
Bagaimana cara mengurangi biaya pencetakan 3D?
Ada banyak cara untuk mengurangi biaya pencetakan 3D Anda, terutama pada tahap desain. Cara efektif untuk menurunkan harga pencetakan 3D termasuk melubangi model Anda, memisahkannya untuk menghindari struktur pendukung yang tidak perlu, memperkecil skalanya untuk tujuan pembuatan prototipe, dan menghindari overhang.
Apa yang memengaruhi biaya pencetakan 3D?
Banyak faktor yang mempengaruhi biaya akhir komponen pencetakan 3D. Ukuran model Anda, berapa banyak bahan yang perlu Anda gunakan, teknologi apa yang Anda pilih untuk memproduksi suku cadang Anda, apakah Anda memerlukan struktur pendukung dan pasca-pemrosesan dan penyelesaian serta banyak elemen lainnya adalah beberapa hal penting yang perlu dipertimbangkan.
Bagaimana cara menghitung biaya pencetakan 3D?
Banyak informasi mengenai biaya proses dan bahan tersedia dengan mudah di situs Jaringan Protolabs dan di seluruh web, namun cara termudah untuk menghitung biaya pencetakan 3D Anda adalah dengan mengunjungi pembuat penawaran kami untuk menguji berbagai iterasi model CAD Anda.
Berapa harga printer 3D?
Ada banyak jenis printer 3D untuk desktop, pembuatan prototipe, dan aplikasi industri lainnya. Kebanyakan mesin penghobi berharga antara €300 hingga €500, sedangkan printer 3D profesional harganya bervariasi antara €1,500 hingga €20,000. Printer 3D yang dirancang untuk keperluan perusahaan dan industri dapat berharga hampir €100.000.
Apakah pencetakan 3D lebih mahal daripada cetakan injeksi?
Meskipun pencetakan 3D cenderung hemat biaya dalam banyak kasus, biaya pencetakan injeksi akan lebih murah jika Anda memproduksi lebih dari 100 komponen atau lebih. Semakin banyak potongan yang Anda produksi per cetakan, semakin baik nilai yang Anda dapatkan untuk cetakan injeksi. Namun, SLS dan MJF mulai memberikan keuntungan pada cetakan injeksi dalam hal nilai keseluruhan, terutama karena teknik fusi berbasis bubuk tidak melibatkan perkakas.
Apakah pencetakan 3D lebih mahal daripada permesinan CNC?
Jawaban atas pertanyaan ini sangat bergantung pada apakah Anda memproduksi untuk tujuan pembuatan prototipe atau bagian akhir. Pencetakan 3D rata-rata lebih murah daripada permesinan CNC, terutama dalam volume rendah, meskipun begitu Anda mulai memerlukan lebih dari 100 komponen, CNC mungkin mulai terlihat seperti teknologi yang lebih hemat biaya.
Apakah pencetakan 3D lebih cepat dibandingkan manufaktur tradisional?
Tentu saja. Pencetakan 3D adalah teknologi manufaktur digital, yang berarti waktu tunggu dan pemeriksaan DFM jauh lebih cepat.
Lebih banyak sumber daya untuk teknisi
Tips DFM untuk komponen cetakan 3D dengan dinding tipis
Baca artikel
Apa yang dimaksud dengan under-ekstrusi dalam pencetakan 3D?
Baca artikel
Perangkat lunak simulasi dalam manufaktur aditif
Baca artikel
Pencetakan 3D FDM vs. SLA
Baca artikel
Teknik pencetakan 3D tercepat
Baca artikel
Bahan apa yang memiliki kemampuan pengulangan terbaik?
Baca artikel
Panduan mendesain skalabilitas produk
Baca artikel
Kapan menggunakan pencetakan 3D vs kapan menggunakan cetakan injeksi
Baca artikel
Pencetakan 3D untuk keperluan industri
Baca artikel
Apa itu GD&T? Cara mengurangi kesalahan produksi dan meningkatkan kualitas
Baca artikel
Bagaimana Anda mendesain komponen untuk pencetakan 3D MJF (Multi Jet Fusion)?
Baca artikel
Apa yang dimaksud dengan desain untuk kemampuan manufaktur (DFM)?
Baca artikel
Tips DFM untuk komponen cetakan 3D dengan dinding tipis
Pelajari persyaratan ketebalan dinding minimum untuk pencetakan 3D FDM, SLA, MJF, dan SLS. Temukan tip desain untuk memperkuat bagian berdinding tipis dan menghindari kegagalan umum.
Baca artikel
Apa yang dimaksud dengan under-ekstrusi dalam pencetakan 3D?
Pelajari apa yang dimaksud dengan under-ekstrusi pada pencetakan 3D, mengapa hal ini terjadi, cara memperbaikinya, dan cara menghindarinya pada pencetakan berikutnya.
Baca artikel
Perangkat lunak simulasi dalam manufaktur aditif
Perangkat lunak simulasi membantu Anda memprediksi dengan tepat bagaimana kinerja desain jauh sebelum dibuat. Artikel ini membahas bagaimana alat digital canggih ini dapat mengubah alur kerja Anda, memangkas biaya pembuatan prototipe, dan membuat Anda menjadi yang terdepan dalam pemasaran.
Baca artikel
Pencetakan 3D FDM vs. SLA
Baik Anda membuat prototipe atau memproduksi suku cadang penggunaan akhir, pilihan antara FDM dan SLA dapat menentukan biaya, fleksibilitas desain, dan kualitas secara keseluruhan. FDM dikenal karena keterjangkauan dan aksesibilitasnya, sementara SLA sering unggul dalam hal detail dan permukaan akhir. Dalam panduan ini, kita akan menjelajahi kedua teknologi tersebut, sehingga Anda dapat menemukan teknologi yang tepat untuk proyek Anda.
Baca artikel
Teknik pencetakan 3D tercepat
Dalam hal pencetakan 3D, kecepatan bukan hanya sebuah kemewahan—kecepatan sering kali menjadi faktor terpenting bagi para insinyur. Proses seperti binder jetting dan DLP memiliki kecepatan yang sangat tinggi, sementara SLS dan FDM menyeimbangkan efisiensi dan kompleksitas untuk bagian-bagian fungsional. Pelajari lebih lanjut dalam artikel basis pengetahuan ini tentang cara mencetak 3D dengan cepat dan presisi.
Baca artikel
Bahan apa yang memiliki kemampuan pengulangan terbaik?
Mencari konsistensi dan prediktabilitas di bagian Anda? Lihat panduan kami tentang kemampuan pengulangan, yang menyoroti materi yang akan berfungsi sama berkali-kali.
Baca artikel
Panduan mendesain skalabilitas produk
Bagaimana Anda bisa membuat komponen atau produk yang siap dipindahkan dari prototipe ke produksi? Lihat artikel kami, yang menawarkan tip dan trik untuk mendesain dengan mempertimbangkan skalabilitas.
Baca artikel
Kapan menggunakan pencetakan 3D vs kapan menggunakan cetakan injeksi
Pelajari hal-hal yang perlu dipertimbangkan saat memilih antara pencetakan 3D dan cetakan injeksi, manfaat masing-masing metode produksi, dan banyak lagi.
Baca artikel
Pencetakan 3D untuk keperluan industri
Pelajari kelebihan dan kekurangan berbagai metode pencetakan 3D industri, bahan yang umum digunakan, dan banyak lagi
Baca artikel
Apa itu GD&T? Cara mengurangi kesalahan produksi dan meningkatkan kualitas
Apa itu Dimensi dan Toleransi Geometris (GD&T) dan bagaimana penggunaannya? Artikel ini membahas dasar-dasar bagaimana dan kapan menggunakan GD&T untuk mendapatkan hasil terbaik dari pembuatan komponen khusus.
Baca artikel
Bagaimana Anda mendesain komponen untuk pencetakan 3D MJF (Multi Jet Fusion)?
Pencetakan 3D Multi Jet Fusion (MJF) dapat menghasilkan komponen industri yang sangat akurat dan kompleks dengan lebih efisien - dan berpotensi lebih hemat biaya - dibandingkan proses pencetakan 3D industri lainnya. Artikel ini membahas cara mendesain komponen untuk MJF, aplikasi umum teknologi, dan praktik terbaik utama.
Baca artikel
Apa yang dimaksud dengan desain untuk kemampuan manufaktur (DFM)?
Desain untuk manufaktur (DFM) berarti mengambil pendekatan manufaktur yang mengutamakan desain. Dalam artikel ini, kita melihat proses DFM secara keseluruhan, langkah-langkah yang diperlukan untuk mencapai hasil yang sukses, contoh DFM yang dilakukan dengan benar, dan cara mendapatkan hasil maksimal dari proses Anda sendiri.
Baca artikel
Siap mengubah file CAD Anda menjadi bagian khusus? Unggah desain Anda untuk mendapatkan penawaran harga instan gratis.
Dapatkan penawaran instan
