3D-печать против литья под давлением: расчёт стоимости по тиражу

Попросите завод изготовить одну пластиковую деталь, и расчёт вас рассмешит; попросите студию 3D-печати сделать десять тысяч, и сроки вас расстроят. Где-то между этими числами разумный выбор меняется на противоположный. Разбираем, как ведёт себя стоимость детали при разном тираже в каждой технологии, чтобы вы поняли, где находится ваш проект, до того как потратите деньги на оснастку.

За что вы платите в каждой технологии

Литьё под давлением начинается с пресс-формы: фрезерованного стального или алюминиевого инструмента с полостью в форме детали. Изготовление формы долгое и дорогое. Когда она готова, расплавленный пластик впрыскивается в неё каждые несколько секунд, и каждый цикл стоит копейки. Экономика построена на большом постоянном расходе и крошечном переменном.

3D-печать оснастки не требует. Файл идёт сразу на принтер, и каждая деталь занимает примерно столько же времени и материала, сколько предыдущая. Экономика почти полностью переменная: десятая деталь стоит примерно как первая, и сотая тоже.

Всё остальное вытекает из этой разницы.

Стоимость детали в зависимости от тиража

Конкретные цифры зависят от размера, материала и отделки, поэтому воспринимайте таблицу как форму кривой, а не как прайс.

Тираж	Литьё под давлением	3D-печать	Обычно выигрывает
От 1 до 10	Вся стоимость формы ложится на несколько деталей	Обычная цена за деталь	3D-печать с большим отрывом
От 10 до 100	По-прежнему доминирует оснастка	Ровная, небольшие скидки за объём	3D-печать
От 100 до 500	Оснастка размазывается тоньше, цена детали быстро падает	Ровная	Зависит от размера и сложности детали
От 500 до 2 000	Приближается к минимуму	Ровная	Литьё для простых деталей, печать для сложных
От 5 000	Копейки за деталь плюс форма	Ровная	Литьё под давлением

Точка пересечения, где две линии встречаются, для небольших потребительских деталей чаще всего попадает в диапазон от нескольких сотен до пары тысяч штук. Она сдвигается предсказуемо:

• Сложная геометрия сдвигает её вверх. Поднутрения, внутренние элементы и многосоставные сборки требуют дорогих форм с ползунами, а принтеру всё равно.
• Крупные детали сдвигают её вниз. Время печати растёт с объёмом, поэтому большая деталь печатается медленно, а цикл литья остаётся коротким.
• Неуверенность в конструкции сдвигает её вверх. Если дизайн ещё может измениться, каждая правка формы оборачивается новым счётом за оснастку.
• Нехватка времени сдвигает её вверх. Формы делаются недели; печать начинается сегодня.

Что именно влияет на цену печати со стороны размера, материала и отделки, разобрано в статье сколько стоит 3D-печать.

Скрытые расходы с обеих сторон

У литья есть расходы, о которых легко забыть:

• Проектирование формы и анализ течения расплава до того, как начнут резать сталь.
• Минимальный тираж у литейного производства.
• Хранение запаса, который вы ещё не продали.
• Списание, когда изменение конструкции делает склад устаревшим.
• Доставка и таможня, если производство за рубежом.

У 3D-печати свои:

• Время постобработки, если нужно снять поддержки, отшлифовать поверхность или покрасить детали.
• Чуть более широкие допуски, из-за которых критичные элементы иногда подгоняют вручную.
• Ниже производительность, поэтому очень большие тиражи требуют многих принтеров или многих дней.

Где 3D-печать выигрывает безусловно

• Единичные и индивидуальные изделия. Персонализированные товары, запчасти и вещи под заказ имеют тираж один по определению. Fantasy Lab 3D печатает book nook, лампы, вазы, шахматы и косплей-реквизит именно в этом режиме: каждый заказ становится отдельной партией.
• Пилотные партии и проверка рынка. Пятьдесят штук, чтобы понять, покупает ли кто-нибудь, до заказа формы.
• Продукты, которые меняются. Версия 1.1 стоит правки файла, а не переделки формы.
• Сложные формы. Решётки, внутренние каналы и органические поверхности, которым понадобилась бы составная форма или которые нельзя отлить вовсе.
• Мостовое производство. Продажа печатных изделий, пока форма ещё изготавливается, чтобы запуск не ждал оснастку.

Подробнее об этой середине в статье о мелкосерийном производстве на 3D-принтере.

Где литьё выигрывает безусловно

• Тысячи одинаковых деталей. Когда форма окупилась, ничто не сравнится с несколькими секундами на деталь.
• Серийная поверхность сразу из формы, без шлифовки и покраски.
• Специальные инженерные пластики, например стеклонаполненный нейлон или полипропиленовые живые петли, которые ведут себя строго по спецификации.
• Очень тонкие стенки и одинаковая прочность по всей партии.

Реалистичный путь от одной штуки до десяти тысяч

Большинство успешных продуктов не выбирают одну технологию, а проходят через обе.

1. Прототип печатью. Несколько печатных версий, пока посадка, вид и функция не станут правильными.
2. Запуск печатью. Первые десятки или сотни штук продаются напечатанными. Вы узнаёте, что покупатели на самом деле хотят изменить.
3. Мост печатью. Когда спрос перерастает возможности печати, заказывается форма, а печатные изделия продолжают отгружаться.
4. Масштаб литьём. Переход на литьё, когда объёмы его оправдывают, с конструкцией, уже проверенной реальными покупателями.

Пропуск шагов с первого по третий ведёт к складу деталей, которые никому не нужны, и форме, которую уже нельзя изменить. Если в вашем проекте есть ещё и развилка «металл или точность», её разбирает сравнение 3D-печать или ЧПУ-фрезеровка.

Готовы заказать?

Если ваш тираж от одной до нескольких сотен штук, отправьте файл через форму на сайте, и Fantasy Lab 3D рассчитает партию по размеру, материалу и отделке, а заодно честно скажет, если при вашем объёме литьё окажется выгоднее. Обсудить цифры до принятия решения можно и в Instagram @fantasylab3d.almaty.