Quanto costa stampare in 3d?

In questo articolo approfondiremo l’argomento dei costi relativi a una stampa di un oggetto in 3d con una stampante a filamento. In particolare vedremo come calcolare il costo impiegato per l’utilizzo della nostra stampante, cercando di evidenziare tutti le possibili voci che si aggregano per ottenere il prezzo finale.

Dopo un primo approccio alla stampa 3d e al suo mondo ( per una panoramica completa ti consiglio di leggere l’articolo Tecniche di additive manufacturing e Processo di stampa dall’idea all’oggetto finito), uno dei quesiti che spesso ci si pone è: Quanto mi costa stampare un oggetto in 3d?

Qual’è l’effettivo costo di una stampa in 3d?

Per capire approssimativamente quanto costa stampare in 3d un oggetto è necessario innanzi tutto evidenziare quali sono le componenti che creano un costo durante una stampa.

Sebbene i fattori siano molteplici, possiamo sintetizzare i costi nel seguente modo:

  • Dovuti alla componente elettronica
  • Imputabili alla pre ed alla post produzione
  • Per i materiali da stampare in 3d
  • Derivanti dall’usura
  • Per l’ammortamento della stampante 3d
  • Altri costi generici

Di seguito proveremo ad analizzare queste voci punto per punto, infine vi presenterò un potenziale preventivatore per capire con pochi semplici input il potenziale costo di una stampa in 3d.

Costo stampa in 3d: Componente Elettrica

Un elemento che genera a volte preoccupazione è il consumo elettrico della stampante 3d, soprattutto quando si cominciano ad affrontare stampa che possono durare svariate ore (situazione non del tutto inusuale tra l’altro).

In una situazione di uso domestico, questo fattore è ampiamente trascurabile

Togliamoci subito un pensiero, in una situazione di uso domestico, questo fattore è ampiamente trascurabile, ed ecco spiegato il perchè:

Il costo medio orario di consumo di energia elettrica per un’utenza domestica in Italia, seppur varia da zona a zona, si aggira tra gli 0,16 e i 0,40 €/kWh.
Questo significa che tenendo accesso un elettrodomestico che consuma 1000 W per un’ora, mi verrebbero addebitati in bolletta 0,18€ (mio caso specifico, per sapere la cifra precisa nel vostro caso è sufficiente leggerla dalla bolletta della luce).
Detto questo bisogna poi considerare quanta potenza consuma una stampante mentre è in funzione.

Una stampante a filamento a uso domestico ha mediamente 150/360 W come consumo di picco.
Molto dipende dall’elettronica, ma possiamo semplificare dicendo che il consumo tende ad essere maggiore nella fase iniziale in cui vengono riscaldati gli elementi come ugello e piatto di stampa, per poi stabilizzarsi a valori più bassi.
Giusto per avere qualche cifra su cui basarci ipotizziamo che la nostra stampante consumi mediamente 100/150W per ogni ora in cui è in funzione.
Con queste ipotesi il calcolo per conoscere il consumo orario della nostra stampante è dato dal consumo stimato (espresso in kW) per il costo orario, per cui:

0.18 x 0.15 = 0.027€/h

Quindi la nostra stampante consumerà circa 3 centesimi di euro per ogni ora di stampa!

Costo di pre e post produzione

In questa categoria rientrano i costi dovuti al tempo/uomo per :

  • la realizzazione e la preparazione del file alla stampa (costi di pre produzione, spesso definiti anche costi di service);
  • i costi dovuti al tempo necessario per lavorare il modello una volta finito prima di avere l’oggetto di finale ( ad esempio il tempo necessario alla rimozione dei supporti, piuttosto che alla verifica delle dimensioni esatte, etc..)

Come detto questi sono costi da considerare in funzione del tempo che una persona impiega per effettuare determinate operazioni ( espresse in minuti) , ed il costo orario di quella persona.

Costo stampa in 3d dovuto al materiale utilizzato

Questo è il costo più evidente quando si pensa alla stampa 3d. Mentre è complesso valutare con esattezza il tempo necessario per una stampa, il costo dovuto ai materiali è stimato con maggior precisione.

In questo caso, infatti, ci vengono incontro dei sofware (tra cui gli slicer stessi) che ci permettono di avere una stima quanto più precisa possibile della quantità di materiale utilizzato.

Per il calcolo si utilizza la stima della quantità di materiale utilizzato o espressa in grammi consumati o in millimetri utilizzati.

Questi poi si rapportano al costo per Kilo della bobina di materiale per ottenere il valore finale.

Un altro parametro da tenere in considerazione è

Un ottimo tool per calcolare online il costo stimato della componente dovuta al materiale di una stampa 3d a partire da un file gcode è gcode.ws

Mediante questo tool ottengo le seguenti informazioni:

Model size is: 131.90x180.00x16.52mm
Total filament used: 2451.49mm
Total filament weight used: 6.13grams
Estimated print time: 0:43:39

Impostando alla voce “Printer Info” il costo orario della nostra stampante e il costo del filamento ( per grammo questa volta), ci fornisce una stima su questi due punti.

Costo stampa in 3d per usura della stampante

Oltre al materiale di stampa c’è da considerare tutta un’altra categoria di materiali consumabili. Tra questi rientrano tutti i componenti strutturali della stampante che gioco forza tendono a consumarsi nel tempo di utilizzo della stampante e che quindi vanno sostituiti durante il ciclo di vita della stampante.

Una buona approssimazione di questi costi è circa tra il 10% e il 25% del costo della stampante.

Costo per ammortamento del prezzo della stampante

Qui entriamo un pò più nel settore economico.
Una variabile da considerare nella valutazione del costo di un pezzo stampato è il costo della stampante stessa.

Ovviamente non è pensabile caricare tutto il costo su un singolo pezzo o farlo in maniera percentuale. In questo modo infatti risulterebbe sproporzionato rispetto al fatto che si sta stampando un pezzo che impegna il macchinario pochi minuti piuttosto che svariate ore.

Senza addentrarsi troppo in calcoli economici da cui neanche io saprei come uscirmene, un calcolo semplificato di questo fattore può essere il seguente:
consideriamo il prezzo della stampante diviso le ore di vita (stimate) della stessa. Otteniamo in questo modo il costo orario che possiamo moltiplicare per il numero di ore necessarie per la stampa in esame.

La parte complessa diventa a questo punto la stima delle ore di vita che ci aspettiamo dalla stampante, anche qui possiamo fare delle considerazioni.

Maggiore è il valore (e ci si aspetta la qualità) della stampante, maggiore è la durata della stessa. In linea puramente ipotetica, essendo le mie stampanti delle entry level open source (quindi soggette anche a potenziali aggiornamenti) stimo la durata della mia stampante in circa 2000 ore di lavoro.

Nel caso della Alfawise U30 Pro ad esempio il costo orario dovuto all’acquisto della stampante è:

Costo stampante / Ore stimate di vita = Costo stampante/h
200 € / 2000 h = 0.1 €/h

Altri elementi che concorrono al costo di una stampa in 3d

In aggiunta ai costi discussi finora ce ne sono alcuni da tenere in considerazione per evitare di sottostimare i costi, e questi sono:

Una percentuale di fallimenti durante la stampa:
Le stampanti FDM hobbystiche sono intrinsecamente dei macchinari amatoriali. In quanto tali si portano dietro dei limiti/difetti che non ci permettono di essere sicuri al 100% che ogni stampa andrà sempre a buon fine. Anche qui maggiore e la qualità della stampante e le capacità di utilizzarla dello stampatore, minore sarà la percentuale di fallimenti attesa. Questo valori possiamo considerarlo tra un 10% e un 20% di stampe fallite.

Costi dovuti all’utilizzo di materiali consumabili:
Alcune stampe prevedono l’utilizzo di materiali extra come le minuterie (viti, bulloni …), la vernice per la rifinitura o qualsiasi cosa sia estranea al filamento. Il costo di questi materiali dovrà essere considerato a parte in una apposita sezione.

Costi dovuti al guadagno sull’eventuale vendita dell’oggetto realizzato:
Quanto raccontato fino ad ora sono i costi che devi affrontare per ricoprire le spese di realizzazione di un oggetto. Se questo oggetto è destinato ad essere venduto va ovviamente aggiunta una percentuale di guadagno che vorrai ottenere. Essendo un fattore estremamente soggettivo questa viene considerata come percentuale di guadagno rispetto al prezzo necessario a ricoprire le spese di realizzazione.

Riassumendo

Ora è tutto chiaro (spero) su come sono divisi i costi necessari a valutare il prezzo di un oggetto stampato in 3d, ma alla fine … sto pezzo quanto mi costa?

Per rispondere a questo quesito, che poi è il motivo per cui vi siete letti tutto l’articolo, ho preparato un tool online che trovate alla pagina “Preventivatore per stampe 3D“.
Inserendo gli input discussi nei paragrafi precedenti (ecco il motivo per cui dovevate leggerli) vi da una stima del costo del pezzo che volete stampare in tempo reale.

Spero che questo articolo vi sia stato utile per capire meglio da dove deriva il costo di una stampa 3d.

E voi? avete mai provato a calcolare il costo di una stampa 3d? Come calcolate il prezzo?

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