Debata pomiędzy drukiem z użyciem żarnika FDM a drukiem na żywicy SLA/MSLA sprowadza się nie tylko do jakości druku — całkowity koszt posiadania w ciągu roku wygląda bardzo różnie w przypadku obu technologii, a „tańsza” opcja zależy w dużej mierze od tego, co i jak często drukujesz.

FDM a SLA: Szybki przegląd

FDM (Fused Deposition Modeling) topi włókno z tworzywa sztucznego i wytłacza je warstwa po warstwie. Jest wybaczający, łatwy w utrzymaniu i wykorzystuje niedrogie materiały.

Druk z żywicy SLA/MSLA utwardza ​​płynną żywicę fotopolimerową światłem UV. Pozwala uzyskać znacznie drobniejsze szczegóły, ale wiąże się z obsługą środków chemicznych, wymaganiami dotyczącymi wentylacji i wyższymi kosztami materiałów eksploatacyjnych.

Kluczowym pytaniem nie jest „co jest lepsze”, ale „co kosztuje mniej w moim przypadku zastosowania”.

Porównanie kosztów na cm3

Punktem wyjścia jest jednostkowy koszt materiału.

Material Price Cost per cm³
PLA filament $20/kg $0.025
PETG filament $25/kg $0.032
ABS filament $22/kg $0.023
TPU (flexible) $30/kg $0.037
Standard resin $35/L $0.035
ABS-like resin $45/L $0.045
Water-washable resin $50/L $0.050
Engineering resin $80/L $0.080

Standardowa żywica kosztuje około 40% więcej na cm3 niż PLA. W przypadku żywic inżynieryjnych lub specjalistycznych różnica w kosztach wzrasta do 200–300%.

Efekt wypełnienia: Części FDM są zwykle drukowane z wypełnieniem 10–25%, przy użyciu znacznie mniejszej ilości materiału niż ich objętość graniczna. Wydruki żywiczne są również puste w środku (z otworami spustowymi), ale struktury nośne i odpady żywicy podczas drukowania mogą zwiększyć efektywne wykorzystanie materiału o 15–30%.

Ukryte koszty druku żywicznego

Powyższe porównanie kosztów materiałów zaniża rzeczywistą lukę w kosztach, ponieważ drukowanie na żywicy wymaga infrastruktury, której nie wymaga FDM.

Stacja mycia i utwardzania: 50–150 USD. Wymagane do prawidłowego przetwarzania końcowego. Utwardzanie promieniami UV jest niezbędne dla wytrzymałości części; bez niego wydruki żywiczne pozostaną kruche i lepkie.

Wymiana folii FEP/nFEP: Folia rozdzielająca na kadzi z żywicą z czasem ulega degradacji. Arkusze zamienne kosztują od 5 do 20 dolarów za sztukę i zazwyczaj wystarczają na 1–3 miesiące normalnego drukowania, w zależności od częstotliwości i rozmiaru drukowania.

Wymiana zbiornika żywicy (VAT): Korpusy VAT z biegiem czasu pękają lub stają się trwale mętne (15–40 USD za sztukę).

Rękawiczki nitrylowe i IPA: Żywica działa uczulająco na skórę. Na każdą sesję wymagane są rękawiczki. Do czyszczenia potrzebny jest IPA (alkohol izopropylowy, > 90%) lub dedykowane roztwory myjące (około 15–30 USD miesięcznie dla zwykłych użytkowników).

Wentylacja lub filtracja: Opary żywicy wymagają albo dedykowanej wentylacji, albo systemu filtracji z węglem aktywnym (50–200 USD z góry, wymiana filtra w toku).

Odpady żywicy: Niewykorzystana żywica pozostawiona w kadzi po sesji drukowania ulega degradacji. Częściowo utwardzone plamy i uszkodzone podpory nie nadają się do recyklingu.

Roczny szacunkowy koszt ukryty dla średnio aktywnego użytkownika drukarki żywicznej: 180–400 USD rocznie na materiały eksploatacyjne poza samą żywicą.

Kiedy FDM wygrywa kosztem

FDM jest wyraźnie tańszy gdy:

Objętość ma większe znaczenie niż rozdzielczość. Wazony, obudowy, rekwizyty, wsporniki i przyrządy nie wymagają rozdzielczości warstwy 0,05 mm. Wydrukowanie szpuli PLA o wartości 22 USD/kg będzie kosztować znacznie mniej niż żywicy o wartości 35 USD/l.

** Rozmiar wydruku jest duży. ** Stojaki z żywicą są mniejsze (zwykle od 130 × 80 mm do 200 × 125 mm w drukarkach konsumenckich). Duże przedmioty często wymagają rozłupywania i sklejania żywicą. Drukarki FDM mogą obsłużyć w jednym wydruku format 220×220 mm lub większy.

Potrzebujesz materiałów elastycznych lub o jakości inżynieryjnej. TPU, poliwęglan i nylon nie mają praktycznych odpowiedników żywicy w cenach konsumenckich.

Bezpieczeństwo ma znaczenie. FDM z PLA jest prawie bezwonny i nietoksyczny. Drukowanie żywicą we wspólnej lub słabo wentylowanej przestrzeni stwarza realne ryzyko dla zdrowia.

Kiedy Resin wygrywa wartością

Żywica zapewnia lepszą wartość, gdy:

Wymagane są szczegóły i jakość wykończenia. Miniatury, mistrzowie biżuterii, modele dentystyczne i figurki korzystają z rozdzielczości XY żywicy 0,01–0,05 mm w porównaniu z rozdzielczością FDM 0,2–0,4 mm.

Czas obróbki końcowej ma swoją cenę. Wydruki FDM często wymagają szlifowania, wypełniania i gruntowania, aby uzyskać gładkie powierzchnie. Wydruki żywiczne wymagają minimalnego szlifowania przed malowaniem. Jeśli Twój czas jest wart ponad 25 USD za godzinę, oszczędności na obróbce końcowej mogą przewyższyć wyższy koszt materiałów żywicy.

Drukujesz małe, szczegółowe części na dużą skalę. Drukarki MSLA mogą drukować dziesiątki małych części jednocześnie, bez wydłużania czasu drukowania, ponieważ cała warstwa utwardza ​​się jednocześnie, niezależnie od tego, ile części znajduje się na platformie roboczej. Czas FDM skaluje się liniowo wraz z liczbą części.

Całkowity koszt posiadania w ciągu 1 roku

Zakładając umiarkowane użytkowanie (15 godzin/tydz.):

Cost Category FDM (mid-range) Resin (MSLA)
Printer purchase $300 $300
Material (annual) $200 $450
Consumables (FEP, VAT, etc.) $50 $220
Electricity $65 $30
Safety supplies $10 $120
Total Year 1 $625 $1,120
Total Year 2+ $315/yr $820/yr

FDM kosztuje około 40–60% druku żywicą w porównywalnym okresie. Różnica jest największa w pierwszym roku ze względu na koszty konfiguracji żywicy i nieznacznie maleje w kolejnych latach, gdy koszt drukarki jest już opłacony.

Dla większości hobbystów, którzy nie drukują biżuterii, miniatur ani części dentystycznych/medycznych, FDM pozostaje bardziej ekonomicznym wyborem ze względu na całkowity koszt posiadania. Żywica zyskuje na wartości, gdy jakość wyjściowa to uzasadnia.