3D 프린팅 비용:가격을 낮게 유지하고 가치를 극대화하는 방법

복합

탄소 섬유, 케블라, 유리 섬유 가닥과 같은 복합 재료는 3D 프린팅 혁신의 최전선에 있습니다. 그들은 무게 대비 강도 비율이 뛰어나고 알루미늄보다 더 강한 경우가 많습니다. 3D 프린팅용 복합재는 비용 절감보다 무게 감소가 더 중요한 항공우주, 의료 기술, 재생 에너지, 고성능 자동차 등의 산업에서 흔히 사용됩니다.

그러나 복합재료의 가격은 다른 플라스틱에 비해 8~12배, 금속에 비해 2~5배 비쌉니다. 응용 분야에 따라 동일한 구조적 무결성을 달성하기 위해 더 적은 재료가 필요한 단순한 설계를 사용하면 복합재의 높은 비용을 상쇄할 수 있습니다. 특정 부품에 대해 복합재와 금속 및 플라스틱을 결합하는 하이브리드 접근 방식을 고려할 수도 있습니다.

각 3D 프린팅 프로세스 비용은 얼마입니까?

모든 3D 프린팅 프로세스 및 기술에는 고유한 재료 및 장비 비용이 있습니다. Protolabs Network에서 제공하는 주요 기술을 비교해 보겠습니다.

FDM(융합 증착 모델링)

프로토타입 제작 FDM은 단순한 부품 형상과 소규모 생산을 위한 가장 비용 효율적인 3D 프린팅 옵션입니다. 제공되는 모든 프로세스 중에서 FDM은 기본 재료 비용이 가장 낮습니다. 하지만 부품이 더욱 복잡해짐에 따라 추가 지원 구조, 더 긴 후처리 시간 및 더 많은 인력 개입이 필요할 수 있습니다. 이러한 요소는 모두 FDM 비용을 증가시킵니다.

이 프로세스의 독특한 점은 FDM 기계가 다른 적층 기술과 달리 고체 물체를 인쇄하지 않는다는 것입니다. 대신 내부 그리드 구조를 사용하여 재료 요구 사항을 최소화합니다. 이 채우기는 백분율로 정의됩니다. 50%와 75% 모두 개체의 상대적 강도를 증가시키지만 25%의 채우기로 인쇄하는 것이 일반적입니다. 100% 채우기로 인쇄하면 FDM에서는 드물게 완전히 견고한 개체가 생성됩니다. 

프로토타이핑(데스크탑) FDM과 산업용 FDM이 다르다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 산업용 FDM은 고강도 및 고온 저항성을 갖춘 산업용 등급 재료를 프린팅할 수 있는 고급 기계를 활용합니다. 이러한 형태의 FDM 프린팅은 프로토타입 프린팅보다 훨씬 비쌉니다.

SLA(스테레오리소그래피)

통 광중합 제품군의 일부인 SLA는 FDM보다 더 복잡한 형상과 더 많은 볼륨 배치를 생산할 수 있습니다. 플라스틱의 경우 SLA는 다른 기술에 비해 전체 재료 비용이 가장 높지만 후처리 비용은 훨씬 더 관리하기 쉽습니다. SLA는 부품 설정 시간이 가장 짧고 SLA 인쇄 부품의 뛰어난 표면 품질 덕분에 후처리 비용이 저렴합니다. 

SLA는 특정 맞춤형 부품 요구 사항에 따라 프로토타입 제작(데스크톱) 및 산업용 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다. 

SLS(선택적 레이저 소결) 

파우더 베드 융합 기술 SLS는 복잡한 부품 형상, 대용량 배치 및 고품질 부품 마감에 대해 전체 비용이 가장 낮은 경향이 있습니다. 

SLS의 기본 재료 비용은 일반적으로 다른 3D 프린팅 프로세스보다 높지만 지지 구조는 필요하지 않습니다. 또한 기본 재료를 재사용할 수 있어 낭비가 최소화됩니다. 이 두 가지 요소 모두 전체 재료 비용을 줄이는 경향이 있습니다. 

장비 비용 측면에서 SLS는 분말 재료를 처리하기 위해 배치 간 설정 시간과 유지 관리가 더 길어집니다. 지지 구조가 없기 때문에 후처리 작업도 줄어들어 결과적으로 비용이 절감됩니다.

MJF(멀티제트퓨전)

역시 파우더 베드 융합 기술인 MJF는 인상적인 복잡성과 고품질 마감을 달성하기 위한 저렴한 비용 측면에서 SLS와 경쟁합니다. MJF로 프린팅하면 기본 재료를 재사용할 수 있고 지지 구조가 필요하지 않습니다. 

그러나 SLS와 달리 MJF의 프린트 속도는 부품의 Z 높이에 의해서만 결정됩니다. SLS 기계의 속도는 재료량과 선형 관계를 갖습니다. 대부분의 MJF 재료는 결국 다른 3D 프린팅 폴리머보다 비용이 더 많이 들지만, 재료를 지속적으로 재사용할 수 있다는 사실은 전체 생산 과정에서 부품당 비용을 절약할 수 있습니다.

디자인은 3D 프린팅 비용에 어떤 영향을 미치나요?

설계 결정은 맞춤형 부품의 전체 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 설계 과정에서는 사용할 재료의 양, 지지 구조가 필요한지 여부, 필요한 후처리가 무엇인지 고려해야 합니다. 

맞춤형 부품의 최종 비용에 영향을 미치는 주요 설계 고려 사항을 살펴보겠습니다.

부분 볼륨

부품의 총 부피는 인쇄 비용에 큰 영향을 미칩니다. 부품 크기를 점진적으로 줄이면 실제로 비용을 상당히 낮출 수 있습니다. 

지원 구조

지지 구조를 인쇄하려면 추가 재료가 필요하므로 3D 인쇄 구성 요소의 비용이 빠르게 상승합니다. 올바른 제조 기술을 선택할 때 지지 구조와 함께 제공되는 추가 가격을 기억하는 것이 중요합니다. 

예를 들어 FDM은 일반적으로 제대로 인쇄하기 위해 지지 구조가 필요한 복잡한 부품을 생산하기 전까지는 가장 저렴한 3D 인쇄 프로세스입니다. SLS 및 MJF는 FDM보다 기본 비용이 높지만 파우더 베드 융합 기술이므로 이러한 프로세스에서 지지 구조에 대한 추가 비용을 생각할 필요가 없습니다. 

부품 형상

부품의 형상을 설계하는 방법에 따라 부품을 3D 프린팅할 때 필요한 재료와 지지 구조의 양이 결정됩니다. 형상 비용을 줄이기 위해 부품 모델을 여러 구성 요소로 분할하고, 돌출부의 길이나 각도를 줄이고, 인쇄 베이스에서 모델 방향을 재설정하여 지지 구조를 최소화할 수 있습니다.

3D 프린팅을 위한 주요 디자인 팁

다음은 3D 프린팅 비용을 절감하고 디자인을 깨끗한 3D 프린팅 구성 요소로 변환하는 데 도움이 되는 몇 가지 필수 디자인 팁과 요령입니다. 

• 서로 경계를 이루는 표면 간에 점진적인 전환을 사용하세요

• 부품의 단면적과 부피에 큰 차이가 없는지 확인하세요

• 날카로운 모서리는 가공물에 잔류 응력을 생성할 수 있으므로 더 둥근 모서리를 선택하세요.

• 얇고 지지되지 않는 벽(특히 불필요하게 높은 벽)을 제거하여 좌굴이나 뒤틀림을 방지하세요.

• 계단을 오르지 않도록 표면의 얕은 각도를 평평하게 만드세요.

• 제조 가능성 분석을 위한 조기 설계

더 얇은 층으로 프린팅하고 추가적인 2차 가공 요구 사항이 발생하므로 부품에 대한 과도한 공차를 피하십시오.

3D 모델 축소가 비용에 영향을 미치나요?

시각적 프로토타입을 제작하는 등 규모에 맞게 모델을 제작하는 것이 중요하지 않은 경우에는 더 작은 부품이나 부품 세트를 3D 프린팅하여 제조 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 

우리가 3차원으로 생각하고 있다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 10x10x10cm 큐브는 8x8x8cm 큐브의 두 배의 부피를 가지므로 모델 크기가 조금만 줄어들더라도 원하는 기능을 제공하는 부품을 생산하는 데 훨씬 적은 재료를 사용해야 한다는 의미일 수 있습니다. 

3D 모델의 크기를 조정하는 한 가지 방법은 무료 소프트웨어 Netfabb을 사용하는 것입니다. 방법은 다음과 같습니다:

• 1단계:Netfabb 무료 버전을 다운로드하여 설치하세요.

• 2단계:모델을 열고 메뉴 표시줄에서 "부분 크기 조정" 버튼을 클릭한 후 모델 크기를 조정합니다. 소프트웨어는 기본적으로 밀리미터 단위를 사용하지만 설정에서 이를 변경할 수 있습니다. 

• 3단계:사용자 인터페이스의 왼쪽 상단으로 이동하고 부품> 부품 내보내기> STL(바이너리)로 이동하여 크기가 조정된 모델을 저장합니다. 

4단계:3D 프린팅을 위해 Protolabs Network 플랫폼에 디자인을 업로드합니다. Netfabb에서 사용한 것과 동일한 단위를 지정해야 합니다.

Netfabb에서 3D 모델의 크기를 조정하는 방법에 대한 이 비디오를 시청할 수도 있습니다.

3D 모델을 비워서 비용을 줄일 수 있나요?

디자인 단계에서 부품을 비우는 것은 3D 프린팅 비용을 크게 줄이는 효과적인 방법입니다. 

FDM 프린터는 기본적으로 내부 충전 구조를 갖춘 반중공 부품을 생산하지만 SLA, SLS 및 MJF와 같은 다른 3D 프린팅 기술은 원래 모델이 이미 속이 비어 있지 않은 한 100% 견고한 부품을 생산할 수 있습니다. 부품 전체가 단단할 필요가 없다면 3D CAD 모델의 속을 비우는 것이 좋습니다. 

물론 이 권장 사항은 파우더 기반 기술에만 적용되며 인쇄 후 융합되지 않은 재료를 제거할 수 있도록 탈출 구멍을 추가하는 추가 디자인 팁이 함께 제공됩니다. SLA를 위해 디자인의 속을 비우면 부품이 완성되었을 때 레진을 제거하기가 어려울 수 있습니다. 

다음은 무료 Meshmixer 소프트웨어를 사용하여 모델의 속을 비우는 방법에 대한 단계별 가이드입니다.

• 1단계:Meshmixer를 다운로드하고 설치합니다.

• 2단계:모델을 열고 편집> 중공을 클릭하고 벽 두께를 선택합니다. 모든 3D 프린팅 프로세스에서는 2mm 두께의 벽을 안전한 하한값으로 사용합니다. 

• 3단계:프린팅 후 여분의 재료를 제거할 수 있도록 모델에 탈출 구멍을 추가합니다. Meshmixer에서 모델 표면을 두 번 클릭하여 이를 추가합니다. 부품 사용 시 일반적으로 보이지 않는 위치에 탈출 구멍을 추가하는 것이 좋습니다. SLS로 인쇄하는 경우 직경이 5mm 이상인 구멍을 2개 이상 추가해야 합니다. 

• 4단계:승인을 클릭하고 모델을 STL 파일로 내보냅니다. 

Meshmixer를 사용하여 모델의 속을 비우는 방법에 대한 이 비디오를 시청할 수도 있습니다. 보시다시피, CAD 파일을 편집하는 데 몇 분만 소요되면 3D 프린팅 맞춤형 부품의 최종 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

지원 구조의 필요성을 어떻게 없애나요?

FDM 3D 프린팅에는 돌출부가 있는 부품을 프린팅하기 위한 지지 구조가 필요한 경우가 많습니다. 이로 인해 지지 구조를 제거하고 부품 표면을 매끄럽게 만들기 위해 더 많은 재료와 추가적인 후처리가 필요합니다. 지원 구조의 필요성을 제거하는 것은 FDM 비용을 줄이는 실행 가능한 방법입니다. 

FDM 설계에서 지지 구조가 필요하지 않도록 하려면 두 가지 옵션을 권장합니다. 

오버행 각도 

첫 번째 옵션은 돌출 각도가 45도보다 큰 부품을 설계하는 것입니다. 

FDM 및 기타 3D 프린팅 방법의 지원 구조에 대해 자세히 알아보려면 이 기사를 확인하세요. 여기에서 FDM에 대한 전체 디자인 지침을 찾을 수도 있습니다. 

모델 분할

두 번째 옵션은 지지 구조가 필요하지 않은 두 개 이상의 부품으로 모델을 분할하는 것입니다. 3D 프린팅이 완료된 후 이러한 조각을 조립할 수 있습니다. 

다음은 Netfabb에서 이를 수행하는 방법에 대한 간단한 튜토리얼입니다:

• 1단계:Netfabb 무료 버전을 다운로드하여 설치합니다. 

• 2단계:Netfabb에서 모델을 엽니다. "컷" 필드를 선택하고 부품을 분할하려는 위치와 각도를 지정합니다. 각 구성 요소가 인쇄용 베이스로 사용할 평평한 표면을 가지고 있는지 확인하십시오. 

• 3단계:배치가 만족스러우면 "Execute Cut(컷 실행)"을 클릭하고 파일을 STL로 내보냅니다. 

Netfabb에서 FDM을 위해 모델을 분할하는 방법에 대한 이 비디오를 시청할 수도 있습니다.

3D 프린팅의 가치는 무엇입니까? 

3D 프린팅 프로세스 전반에 걸쳐 주의해야 할 추가 비용이 많이 있지만, 이 적층 제조 기술을 통해 얻을 수 있는 전반적인 가치는 예상치 못한 높은 가격보다 훨씬 큽니다. 

3D 프린팅은 부품 수를 줄이고, 더 가볍고 구조적으로 견고한 부품을 생산하며, 조립 비용을 낮출 수 있는 놀라운 잠재력을 가지고 있습니다. 3D 프린팅을 사용하여 부품을 제조한다는 것은 기존 방법으로는 불가능하거나 훨씬 더 어려운 부품 기능에 접근할 수 있다는 것을 의미합니다. 

또한 3D 프린팅에는 고정 장치, 금형 및 다양한 유형의 툴링이 포함되지 않는다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 이를 통해 지금까지 확인된 추가 비용의 균형을 맞춥니다. 가장 중요한 것은 3D 프린팅으로 얻을 수 있는 전반적인 가치를 고려하는 것입니다. 이는 점점 늘어나는 응용 분야 및 산업 목록에 매우 인상적입니다. 이제 3D 프린팅과 관련된 몇 가지 추가 비용으로 장기적으로 제조 비용을 절감하고 더 많은 설계 자유도와 더 나은 부품을 확보할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

3D 프린팅 비용은 얼마인가요?

3D 프린팅은 일반적으로 신속한 프로토타입 제작 및 특정 최종 용도 생산 응용 분야의 다른 제조 기술보다 저렴합니다. FDM은 많은 지원 구조가 필요하지 않는 한 가장 비용 효율적인 옵션인 반면, SLS와 MJF는 다양한 용도에 최고의 가치를 제공합니다. 

3D 프린팅 비용을 어떻게 줄일 수 있나요?

특히 디자인 단계에서 3D 프린팅 비용을 절감할 수 있는 방법은 많습니다. 3D 프린팅 가격을 낮추는 효과적인 방법에는 모델을 비우고, 불필요한 지지 구조를 피하기 위해 분할하고, 프로토타입 제작을 위해 축소하고, 돌출부를 방지하는 것이 포함됩니다.

3D 프린팅 비용에 어떤 영향을 미치나요?

많은 요인이 3D 프린팅 부품의 최종 비용에 영향을 미칩니다. 모델의 크기, 사용해야 하는 재료의 양, 부품 제조를 위해 선택한 기술, 지지 구조와 후처리 및 마감이 필요한지 여부, 기타 여러 요소를 고려해야 합니다.

3D 프린팅 비용은 어떻게 계산하나요?

프로세스 및 재료 비용에 대한 대부분의 정보는 Protolabs Network 사이트와 웹 전반에서 쉽게 확인할 수 있지만, 3D 프린팅 비용을 계산하는 가장 쉬운 방법은 견적 작성기로 가서 CAD 모델의 다양한 반복을 테스트하는 것입니다.

3D 프린터 가격은 얼마인가요?

데스크탑, 프로토타입 제작 및 기타 산업 응용 분야를 위한 다양한 유형의 3D 프린터가 있습니다. 대부분의 취미용 기계의 가격은 €300에서 €500 사이인 반면, 전문 3D 프린터의 가격은 €1,500에서 €20,000 사이입니다. 기업 및 산업용으로 설계된 3D 프린터의 가격은 거의 €100,000입니다.

3D 프린팅이 사출성형보다 비용이 더 비싼가요?

3D 프린팅은 대부분의 경우 비용 효율적인 경향이 있지만, 100개 이상의 부품을 생산하는 경우 사출 성형의 비용이 더 저렴합니다. 금형당 더 많은 부품을 생산할수록 사출 성형에서 더 나은 가치를 얻을 수 있습니다. 그러나 SLS와 MJF는 특히 분말 기반 융합 기술에 툴링이 포함되지 않기 때문에 전반적인 가치가 고려되는 부분에서 비용 대비 사출 성형을 실행하기 시작했습니다.

3D 프린팅은 CNC 가공보다 비용이 더 많이 듭니까?

이 질문에 대한 대답은 주로 프로토타입 제작을 위해 제조하는지 아니면 최종 부품 목적으로 제조하는지에 따라 달라집니다. 3D 프린팅은 평균적으로 CNC 가공보다 저렴합니다. 특히 소량의 경우에는 100개가 넘는 부품을 실행해야 하기 시작하면 CNC가 더 비용 효율적인 기술처럼 보일 수 있습니다.

3D 프린팅이 기존 제조보다 빠른가요?

물론입니다. 3D 프린팅은 디지털 제조 기술이므로 리드 타임과 DFM 검사가 모두 훨씬 빨라집니다. 

엔지니어를 위한 추가 리소스

벽이 얇은 3D 프린팅 부품을 위한 DFM 팁

기사 읽기

3D 프린팅에서 언더압출이란 무엇인가요?

기사 읽기

적층 가공 시뮬레이션 소프트웨어

기사 읽기

FDM과 SLA 3D 프린팅

기사 읽기

가장 빠른 3D 프린팅 기술

기사 읽기

재현성이 가장 좋은 재료는 무엇입니까?

기사 읽기

제품 확장성을 위한 설계 가이드

기사 읽기

3D 프린팅을 사용해야 하는 경우와 사출 성형을 사용해야 하는 경우

기사 읽기

산업용 3D 프린팅

기사 읽기

GD&T란 무엇인가요? 제조 오류를 줄이고 품질을 향상시키는 방법

기사 읽기

MJF(Multi Jet Fusion) 3D 프린팅을 위한 부품을 어떻게 디자인하나요?

기사 읽기

제조가능성을 위한 설계(DFM)란 무엇인가요?

기사 읽기

벽이 얇은 3D 프린팅 부품을 위한 DFM 팁

FDM, SLA, MJF 및 SLS 3D 프린팅에 대한 최소 벽 두께 요구 사항을 알아보세요. 벽이 얇은 부품을 강화하고 일반적인 오류를 방지하기 위한 설계 팁을 알아보세요.

기사 읽기

3D 프린팅에서 언더압출이란 무엇인가요?

3D 프린팅에서 과소 압출이 무엇인지, 왜 발생하는지, 해결 방법 및 향후 프린트에서 이를 방지하는 방법에 대해 알아보세요.

기사 읽기

적층 가공 시뮬레이션 소프트웨어

시뮬레이션 소프트웨어는 제작판에 도달하기 오래 전에 설계가 어떻게 수행될지 정확하게 예측하는 데 도움이 됩니다. 이 기사에서는 이 강력한 디지털 도구가 어떻게 작업 흐름을 변화시키고, 프로토타입 제작 비용을 절감하며, 한발 앞서 시장에 출시할 수 있는지 설명합니다.

기사 읽기

FDM과 SLA 3D 프린팅

프로토타입을 제작하든 최종 사용 부품을 생산하든 관계없이 FDM과 SLA 중 하나를 선택하면 비용, 설계 유연성 및 전반적인 품질이 결정될 수 있습니다. FDM은 경제성과 접근성으로 잘 알려져 있는 반면, SLA는 디테일과 표면 마감 측면에서 승리하는 경우가 많습니다. 이 가이드에서는 두 가지 기술을 모두 살펴보고 귀하의 프로젝트에 적합한 기술을 찾을 수 있습니다.

기사 읽기

가장 빠른 3D 프린팅 기술

3D 프린팅에 있어서 속도는 단순한 사치가 아니라 엔지니어에게 가장 중요한 요소인 경우가 많습니다. 바인더 젯팅 및 DLP와 같은 프로세스는 속도 면에서 엄청난 속도를 내는 반면, SLS 및 FDM은 기능성 부품의 효율성과 복잡성의 균형을 유지합니다. 빠르고 정확하게 3D 프린팅하는 방법에 대한 지식 기반 기사에서 자세히 알아보세요.

기사 읽기

재현성이 가장 좋은 재료는 무엇입니까?

부품의 일관성과 예측 가능성을 찾고 계십니까? 몇 번이고 동일한 방식으로 작동하는 재료를 강조하는 반복성에 대한 가이드를 확인하세요.

기사 읽기

제품 확장성을 위한 설계 가이드

프로토타입에서 생산으로 이동할 준비가 된 부품이나 제품을 어떻게 만들 수 있습니까? 확장성을 염두에 두고 디자인하기 위한 팁과 요령을 제공하는 기사를 확인하세요.

기사 읽기

3D 프린팅을 사용해야 하는 경우와 사출 성형을 사용해야 하는 경우

3D 프린팅과 사출 성형 중에서 선택할 때 고려해야 할 사항과 각 제조 방법의 이점 등을 알아보세요.

기사 읽기

산업용 3D 프린팅

다양한 산업용 3D 프린팅 방법의 장점과 단점, 일반적으로 사용되는 재료 등에 대해 알아보세요

기사 읽기

GD&T란 무엇인가요? 제조 오류를 줄이고 품질을 향상시키는 방법

기하 치수 및 공차(GD&T)란 무엇이며 어떻게 사용됩니까? 이 기사에서는 맞춤형 부품 제조에서 최상의 결과를 얻기 위해 GD&T를 사용하는 방법과 시기에 대한 기본 사항을 살펴봅니다.

기사 읽기

MJF(Multi Jet Fusion) 3D 프린팅을 위한 부품을 어떻게 디자인하나요?

MJF(Multi Jet Fusion) 3D 프린팅은 다른 산업용 3D 프린팅 프로세스보다 매우 정확하고 복잡한 산업용 부품을 더 효율적으로, 잠재적으로 더 비용 효율적으로 만들 수 있습니다. 이 기사에서는 MJF용 부품 설계 방법, 기술의 일반적인 적용 및 주요 모범 사례를 다룹니다.

기사 읽기

제조가능성을 위한 설계(DFM)란 무엇인가요?

제조를 위한 설계(DFM)는 제조에 대해 설계 우선 접근 방식을 취하는 것을 의미합니다. 이 기사에서는 전반적인 DFM 프로세스, 성공적인 결과를 위해 필요한 단계, 올바르게 수행된 DFM의 예 및 프로세스를 최대한 활용하는 방법을 살펴봅니다.

기사 읽기

CAD 파일을 맞춤형 부품으로 변환할 준비가 되셨습니까? 무료로 즉시 견적을 받으려면 디자인을 업로드하세요.

즉시 견적 받기