Kosten voor 3D printen in serie

[jeroen]

Goeiedag allemaal.

Ik heb dit topic niet zo snel kunnen vinden hier op het forum, dus vandaar deze post.
Ik heb een klein bedrijf en maak apparatuur voor de museale wereld.
Deze apparatuur is gemaakt van staal en aluminium, gedraaid, gefreest of lasergesneden.
Soms pas ik 3D geprinte onderdelen toe omdat dat voor de vormgeving beter uit komt.

Nu is het volgende het geval. Ik heb een onderdeel wat volledig gedraaid en vervolgens gefreest is uit aluminium voor 295 euro per stuk bij een oplage van 50 stuks. Het is een complex onderdeel en staat relatief lang in de machine. Door prijsverhogingen bij deze fabriek overwoog ik dit 3D te laten printen (SLS PA12).
Ik heb een aangepaste tekening gemaakt zodat dit goed te printen zou zijn.
De prijs per stuk, prototype, kost 350 Euro. Bij een serie van 50 stuks, zit ik nog steeds op 270 Euro. Rara, wat wordt mijn keuze. Nee niet 3D printen in dat geval. Het aluminium onderdeel is veel stijver, sterker, nauwkeuriger, heeft kleine schroefdraad gaten, enz.

Hoe kan het dat een CNC serie geproduceerd onderdeel; Machine 750.000 Euro, gereedschap 100.000 Euro, 1 man personeel continu, materiaal 40 Euro.
Bijna net zo duur is als een 3D Nylon serie geprint onderdeel; Machine 30.000 euro, geen gereedschap, kan grotendeels onbemand draaien, materiaal 30 Euro.

Waarom blijft dit zo kostbaar, of doen de heren met CNC machines iets niet goed ? Ik snap dat een 3D printer veel langer bezig is met 1 onderdeel maar met nesting kan daarmee al heel veel efficiency behaald worden en zo op tijd inlopen t.o.v. traditioneel produceren.
Dus ik ben benieuwd naar wat anderen van deze situatie vinden. Vergelijk de 3D printer 'shop' kosten met die van een CNC productie bedrijf.

[Rob52]

Het zo even vergelijken zal een moeilijke opdracht zijn. Het is van veel factoren afhankelijk. En er zal ook van een aantal aannames worden uitgegaan. Als ik het zo zie dan denk ik dat de cnc stukken relatief goedkoop zijn als je kijkt naar de investering van apparatuur, afschrijving arbeidskosten enz. De 3D-geprinte stukken zijn in verhouding dan duur, maar ik denk (aanname) dat er voor een cnc machine 10 keer meer werk is dan voor die 3D-printvariant. Daarmee wordt het meteen een heel andere vergelijking. En je zegt het zelf al, de cnc uitvoering heeft technisch gezien heel wat voordelen.

Er bestaan ook 3D-printmethodes op basis van laser sintertechniek. Die kunnen ook metalen voorwerpen produceren. Maar al hebben die producten de materiele voordelen van de cnc, betwijfel ik of die methode goedkoper is. Ook daar is een grote investering aan machine(s) nodig.

Of het product uiteindelijk wel of niet duur is, is zonder het ontwerp te kennen natuurlijk moeilijk te beoordelen. Maar de prijzen zijn van bijna alles het laatste decennium ontiegelijk gestegen, dus het zal best wel in orde zijn als je het vergelijkt met de concurrentie.

Uiteindelijk heb je daarmee nog geen expliciete oorzaak voor de prijsvergelijking die je vraagt, maar zo gemakkelijk is dat ook niet.

En soms zijn prijzen moeilijk te verklaren of te rechtvaardigen. Als voorbeeldje noem ik dan de mondhygiëniste. Vroeger verwijderde de tandarts zelf even wat tandsteen tijdens de controle en zat dat bij het werk in. Tegenwoordig wordt je bijna verplicht bij elke controle eerst langs de mondhygiëniste te gaan. Iemand die met een haakje wat tandsteen weghaalt en de boel polijst. En dat á € 17,01 per 5 minuten. Dat is het belachelijk uurtarief van € 204,12 voor een luxe tandenpoetsbeurt. Maar de verzekeraars gaan daar gewoon mee akkoord. 75% van de mensen vindt dit belachelijk, maar het blijft gewoon bestaan. Hierdoor worden verzekeringen onbetaalbaar en is de premie ondertussen bijna 90% van de maximaal uit te keren vergoeding geworden. Niemand kan dit verklaren en bijna iedereen vindt het idioot, maar niemand van de gebruikers kan er iets tegen doen.

[3DWim]

Vreemde vraag en op afstand niet te beantwoorden.

U geeft op de eerste plaats geen details :
Wat zijn de overal afmetingen?
Hoe complex is het ontwerp?
Wat mag het kosten in verhouding tot het gebruik?
Wie maakt het CNC ontwerp?
Wat zijn de machine kosten?
Hoe komt u aan de 3D print kosten?
Etc. etc.

[jeroen]

Dank voor de reacties,

Ik snap zeker het argument dat ik hier niet uiteenzet hoe het voorbeeld onderdeel er uit ziet, afmetingen enz. Om het dan te vergelijken.
De reden waarom ik dit topic hier plaats is omdat ik meerdere, verschillende onderdelen, grotes en complexiteit in beide vormen (en ook aangepast ontworpen heb voor het betreffende productie proces) bij verschillende 3D print online websites en CNC machine fabrieken heb vergeleken. Het ene onderdeel is natuurlijk niet het andere, ik probeer volumes van materiaal ook, waar het kan te beperken. Dan kom ik tot die comclusie die ik hierboven schetste. Ik kan hier wel een onderdeel posten maar dan krijg je daar een discussie over, dat voorbij gaat aan de oorsprong van dit topic.
En wellicht ben ik te vroeg om 3D printen nu als concurerend alternatief voor frezen en draaien te vergelijken en wordt het in de toekomst betaalbaarder; de printer en het materiaal. Als ook de nauwkeurigheid.
Ik heb ook hybride oplossingen een kans gegeven; het 3D geprinte onderdeel nabewerken in een CNC machine als het gaat om schroefdraad of passingen. En ook een deel uit plaatstaal snijden en kanten met vervolgens een 3D geprint aditief met een bepaalde functie of lastige vorm.
De bottleneck is waarschijnlijk het volume van het gebruikte materiaal. Bij metaal zijn die kosten relatief minder dan die bij 3D printen, heeft natuurlijk met het proces te maken; weghalen van material versus toevoegen. Je wil de stevigheid van materiaal behouden maar je verpest de kosten door dan veel massa in het ontwerp te houden om trillingen of buigen op te vangen bij het gebruik van het onderdeel.
Je kan dan natuurlijk onderdelen hol maken met een of andere structuur er in, wat misschien toch weer het ontwerp minder stevig maakt. En sommige onderdelen kunnen niet groter gemaakt worden omdat er simpelweg de ruimte er niet voor is en in metaal toch sterker is.
Dus mijn hoop is dat 3D print processen met met name de stijfheid en sterkte van metaal echt betaalbaarder worden. En ik snap dat die processen ook nu nog sterk in ontwikkeling zijn, beter, nauwkeuriger worden. Ergens zal er wel een kantelpunt komen dat siereproductiematig interessanter wordt.
Ik merk nu, met name in Nederland, dat de kosten van CNC produceren erg omhoog zijn gegaan door diverse factoren, maar dat is een andere discussie, maar nu wel een feit. En dan kijk je naar slimme moderne alternatieven
Ik produceer al jaren apparatuur met daarin onderdelen die gefreesd en gedraaid zijn. Ook pas ik voor minder belaste dunne complexe onderdelen 3D printen toe met mijn eigen FDM printer. Soms laat ik onderdelen middels SLS extern maken als het sterker moet zijn. O ja, ik ontwerp de onderdelen zelf middels Solid Edge; solids en sheet metal module.
Dus ik hoor graag jullie visie over dit onderwerp.

[Rob52]

Ik denk niet dat je er zo eenvoudig uit gaat komen. Uiteindelijk was je vraag om de (ongelijke) prijsvergelijking te verklaren. Je relaas hierboven gaat hoofdzakelijk over de technische uitvoering(en). Het lijkt me niet dat we je vraag hier kunnen beantwoorden.

[Jampot007]

Dank voor de reacties,

Ik snap zeker het argument dat ik hier niet uiteenzet hoe het voorbeeld onderdeel er uit ziet, afmetingen enz. Om het dan te vergelijken.
De reden waarom ik dit topic hier plaats is omdat ik meerdere, verschillende onderdelen, grotes en complexiteit in beide vormen (en ook aangepast ontworpen heb voor het betreffende productie proces) bij verschillende 3D print online websites en CNC machine fabrieken heb vergeleken. Het ene onderdeel is natuurlijk niet het andere, ik probeer volumes van materiaal ook, waar het kan te beperken. Dan kom ik tot die comclusie die ik hierboven schetste. Ik kan hier wel een onderdeel posten maar dan krijg je daar een discussie over, dat voorbij gaat aan de oorsprong van dit topic.
En wellicht ben ik te vroeg om 3D printen nu als concurerend alternatief voor frezen en draaien te vergelijken en wordt het in de toekomst betaalbaarder; de printer en het materiaal. Als ook de nauwkeurigheid.
Ik heb ook hybride oplossingen een kans gegeven; het 3D geprinte onderdeel nabewerken in een CNC machine als het gaat om schroefdraad of passingen. En ook een deel uit plaatstaal snijden en kanten met vervolgens een 3D geprint aditief met een bepaalde functie of lastige vorm.
De bottleneck is waarschijnlijk het volume van het gebruikte materiaal. Bij metaal zijn die kosten relatief minder dan die bij 3D printen, heeft natuurlijk met het proces te maken; weghalen van material versus toevoegen. Je wil de stevigheid van materiaal behouden maar je verpest de kosten door dan veel massa in het ontwerp te houden om trillingen of buigen op te vangen bij het gebruik van het onderdeel.
Je kan dan natuurlijk onderdelen hol maken met een of andere structuur er in, wat misschien toch weer het ontwerp minder stevig maakt. En sommige onderdelen kunnen niet groter gemaakt worden omdat er simpelweg de ruimte er niet voor is en in metaal toch sterker is.
Dus mijn hoop is dat 3D print processen met met name de stijfheid en sterkte van metaal echt betaalbaarder worden. En ik snap dat die processen ook nu nog sterk in ontwikkeling zijn, beter, nauwkeuriger worden. Ergens zal er wel een kantelpunt komen dat siereproductiematig interessanter wordt.
Ik merk nu, met name in Nederland, dat de kosten van CNC produceren erg omhoog zijn gegaan door diverse factoren, maar dat is een andere discussie, maar nu wel een feit. En dan kijk je naar slimme moderne alternatieven
Ik produceer al jaren apparatuur met daarin onderdelen die gefreesd en gedraaid zijn. Ook pas ik voor minder belaste dunne complexe onderdelen 3D printen toe met mijn eigen FDM printer. Soms laat ik onderdelen middels SLS extern maken als het sterker moet zijn. O ja, ik ontwerp de onderdelen zelf middels Solid Edge; solids en sheet metal module.
Dus ik hoor graag jullie visie over dit onderwerp.

Heb je deze offertes slechts uit NL verkregen, of ook uit het verre oosten? De Nederlandse maakindustrie is mijns inziens nog steeds een prima optie voor productieprocessen met vergaande automatisering, echter prototypes danwel oplages in de honderden vallen daar niet onder en kan je beter uitbesteden in het verre oosten. Indien je daar moreel oké mee bent natuurlijk.