¿Cuánto cuesta una impresora 3D?

Las tres tecnologías más establecidas hoy en día para la impresión 3D de material plástico son el modelado por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA) y el sinterizado selectivo por láser (SLS). 

Cada tecnología de impresión 3D tiene sus propias ventajas y desventajas; he aquí una infografía que permite hacer una comparación rápida:

Los precios de las impresoras 3D han bajado considerablemente en los últimos años y hoy en día las tres tecnologías están disponibles en sistemas compactos y asequibles.

En general, las impresoras 3D FDM crearán las piezas más baratas si solo imprimes prototipos relativamente simples en cantidades limitadas. Las impresoras 3D SLA de resina ofrecen una mayor resolución, mejor calidad y una amplia variedad de materiales de impresión 3D por un precio mayor, pero la diferencia disminuye rápidamente cuando se imprimen diseños complejos o lotes grandes, ya que el posacabado requiere menos trabajo manual. Por último, la impresión 3D SLS es el proceso más rentable para producir volúmenes medianos o grandes de piezas funcionales de alta calidad.

Comparar el coste total de distintas impresoras 3D va más allá del precio en la etiqueta, que no cuenta todos los detalles sobre cuánto cuesta una impresora 3D y cuánto costará la pieza impresa. Los costes del material de impresión 3D y de la mano de obra influyen mucho en el coste por pieza, en función de la aplicación y de tus necesidades de producción.

Analicemos todos los diferentes factores y costes para cada proceso.

El FDM, también conocido como fabricación con filamento fundido (FFF), construyen piezas derritiendo y extruyendo un filamento termoplástico que un extrusor deposita capa por capa en el área de impresión.

El FDM es la forma más extendida de impresión 3D al alcance del consumidor, fomentada por la aparición de las impresoras 3D para aficionados. Sin embargo, las impresoras FDM profesionales e industriales también son populares entre los profesionales.

Las impresoras 3D más económicas son casi exclusivamente impresoras FDM. Los kits de impresoras 3D FDM para uso casero se venden por desde 200 €. No obstante, la mayoría de estos modelos son más bien como juguetes o proyectos de bricolaje casero que requieren pasar un tiempo considerable montando, ajustando y calibrando la impresora. La calidad de la impresión depende en gran medida del éxito de estos pasos y, por si eso no fuera poco, estas máquinas requieren reparaciones y mantenimiento regulares para mantenerlas en funcionamiento, por lo que solo están recomendadas para alguien que esté estudiando ingeniería y tenga mucho tiempo y paciencia.

Las impresoras 3D FDM para aficionados que cuestan entre 500 € y 1500 € pueden venir por piezas o montadas y requieren menos ajustes, pero siguen teniendo muchas de las desventajas de las impresoras 3D más baratas. Algunos modelos más cercanos al tope de esta gama ofrecerán volúmenes de impresión más grandes y también opciones de materiales que vayan más allá de materiales de baja temperatura como el ácido poliláctico (PLA).

Los precios de las impresoras 3D FDM profesionales parten de los 2500 € y las impresoras FDM profesionales de gran formato se venden por a partir de unos 4000 €, mientras que las impresoras FDM industriales más avanzadas pueden llegar fácilmente a costar más de 10 000 €. La mayoría de estas impresoras vienen ya montadas y calibradas en la caja o pueden calibrarse a sí mismas. Las impresoras de esta categoría ofrecen una mejor calidad de impresión, una gama más amplia de materiales, volúmenes de impresión más grandes, una mayor fiabilidad y una mayor facilidad de uso y de mantenimiento. A diferencia de las impresoras de coste más reducido, los fabricantes de impresoras 3D profesionales también ofrecen atención al cliente para resolver problemas.

En lo que respecta a los materiales, los costes de material de la impresión 3D FDM oscilan entre los 50-150 €/kg de la mayoría de filamentos estándar o para ingeniería y los 100-200 €/kg que pueden costar los materiales de soporte. Es posible que haya alternativas más económicas, pero una vez más, suponen sacrificar parte de la calidad del resultado.

Por último, la impresión FDM puede requerir mucho trabajo manual. Muchos diseños, especialmente si son modelos complejos, requieren estructuras de soporte para imprimirse con éxito, que se deben eliminar de forma manual o disolviéndolas, si los soportes son solubles. Para obtener un acabado de alta calidad y eliminar las líneas de capa, las piezas requieren un largo posacabado manual que incluye procesos como el lijado.

Las impresoras 3D SLA usan un láser para curar resina líquida y convertirla en plástico endurecido en un proceso conocido como fotopolimerización. La SLA es uno de los procesos más populares entre los profesionales por su alta resolución, su precisión y la versatilidad de sus materiales.

Las piezas realizadas mediante SLA tienen la mayor precisión, los detalles más nítidos y el acabado más liso de todas las tecnologías de impresión 3D, pero el principal beneficio de la SLA se encuentra en su versatilidad. Las fórmulas de resina para SLA ofrecen una gran variedad de propiedades ópticas, mecánicas y térmicas capaces de igualar las de los termoplásticos estándar, industriales y para ingeniería.

Anteriormente, la SLA solo estaba disponible en las impresoras 3D industriales grandes y complejas que cuestan más de 200 000 €, pero el proceso se ha vuelto mucho más accesible. Con la impresora Form 3+ de Formlabs, las empresas ahora tienen acceso a SLA de calidad industrial por solo 2399 €. La impresora 3D de resina de gran formato Form 3L está disponible desde solo 8999 €.

Las impresoras 3D SLA de resina vienen montadas y calibradas ya en la caja. Son herramientas profesionales que son fiables también para la producción y que apenas requieren mantenimiento. Además, disponen de servicios de asistencia al cliente que ayudan a resolver problemas en el caso poco probable de que algo salga mal.

En cuanto al coste del material, la mayoría de las resinas para SLA estándar o para ingeniería cuestan en torno a 149-200 €/l.

Las impresoras SLA son fáciles de usar y muchos de los pasos del proceso de trabajo, como el lavado y el poscurado, se pueden automatizar en gran medida para reducir la necesidad de mano de obra. Las piezas impresas tienen un acabado de gran calidad recién salidas de la impresora y solo necesitan un posacabado sencillo para eliminar las marcas de los soportes.

Las impresoras 3D SLS usan un láser de alta potencia para fundir pequeñas partículas de polvo de polímero. El polvo sin fundir sostiene la pieza durante la impresión y elimina la necesidad de estructuras de soporte específicas, lo que convierte al SLS en un método ideal para geometrías complejas, como detalles interiores, socavados, paredes delgadas y relieves cóncavos. 

Las piezas producidas mediante SLS tienen excelentes características mecánicas, con una resistencia similar a la de las piezas moldeadas por inyección. Por lo tanto, el SLS es el proceso de impresión 3D de plásticos más común para aplicaciones industriales.

Del mismo modo que la SLA, el SLS solo estaba disponible en máquinas industriales que costaban como mínimo unos 200 000 €. Con la impresora SLS Fuse 1+ 30W de Formlabs, las empresas ahora pueden acceder al SLS industrial desde 23 899 € y obtener un ecosistema completo que incluye un sistema de posacabado y recuperación del polvo de impresión por alrededor de 35 000 €.

Además, de forma parecida a las impresoras SLA, las impresoras SLS vendrán montadas y calibradas ya en la caja. Son fiables, están diseñadas para producir las 24 horas del día e incluyen una formación avanzada y un servicio de asistencia al cliente rápido.

Los materiales de nylon para la impresión SLS cuestan alrededor de 100 €/kg. La impresión por SLS no requiere estructuras de soporte y el polvo sin fundir se puede reutilizar, lo que reduce los costes de material.

El SLS es el proceso de impresión 3D de plásticos que menos trabajo manual requiere en un entorno de producción, ya que las piezas salen de la impresora con una calidad excelente y solo requieren una limpieza sencilla para eliminar el polvo sobrante.

Más allá de los plásticos, hay múltiples procesos de impresión 3D disponibles para la impresión 3D de metal. 

• FDM de metal

Las impresoras FDM de metal funcionan de forma similar a las impresoras FDM tradicionales pero extruyen varillas metálicas unidas por aglutinantes poliméricos. Las piezas terminadas sin poscurar se sinterizan en un horno para eliminar el aglutinante. 

• Fusión selectiva por láser (SLM) y sinterizado directo de metal por láser (DMLS) 

Las impresoras SLM y DMLS funcionan de forma parecida a las impresoras SLS, pero en lugar de fundir polímeros en polvo, unen partículas de polvo metálico capa a capa utilizando un láser. Las impresoras 3D SLM y DMLS pueden crear productos de metal resistentes, precisos y complejos, lo que hace que este proceso sea ideal para el sector aeroespacial, la industria automovilística y las aplicaciones sanitarias.

Mientras que los precios de las impresoras 3D de metal han empezado a bajar, con costes que van de 100 000 € a 1 millón de euros, estos sistemas siguen sin ser accesibles para la mayoría de los negocios.

Por otro lado, la impresión 3D SLA es adecuada para procesos de trabajo de fundición que produzcan piezas de metal a bajo coste, con una mayor libertad de diseño y en menos tiempo que con los métodos tradicionales.

Los diversos procesos de impresión 3D de plásticos y metales tienen características únicas que los hacen adecuados para aplicaciones diferentes. He aquí un desglose rápido.

Por lo general, para calcular el coste por pieza es necesario tener en cuenta el coste del equipo disponible, los materiales y la mano de obra. Ayuda entender los factores que influyen en cada uno de estos componentes del coste y las preguntas que se deben hacer para evaluar métodos de producción alternativos y descubrir costes ocultos.

Los costes fijos, como los costes de la impresora 3D, los contratos de servicios, la instalación y el mantenimiento, componen el coste de propiedad del equipo. Son costes que tienes que pagar independientemente de si tu impresora está inactiva o produce decenas de piezas por semana.

Distribuye los costes de propiedad del equipo entre varias piezas sumando todos los costes fijos previstos durante la vida útil de la máquina y dividiendo dicha suma por el número de piezas que se espera que produzca. Por lo general, cuanto mayor es la productividad y el uso de tu impresora 3D, menor será el coste de propiedad del equipo si lo calculamos por pieza.

Las impresoras 3D de escritorio han realizado enormes avances en los últimos años en cuanto a reducir los costes de propiedad del equipo. Con un precio 10-100 veces inferior al de las impresoras 3D industriales tradicionales y la capacidad de producir miles de piezas a lo largo de su vida útil, el coste de propiedad del equipo puede reducirse hasta ser despreciable.

Preguntas necesarias:

• ¿Hay costes de instalación, de formación u otros gastos iniciales aparte del coste de la máquina?

• ¿Hay un contrato de servicios (obligatorio)? ¿Qué incluye?

• Aparte de la máquina, ¿qué accesorios y herramientas son necesarios para crear las piezas finales?

• ¿Cuáles son las necesidades de mantenimiento de la máquina dentro de una actividad normal? ¿A cuánto asciende el coste anual esperado del mantenimiento? ¿Cómo cambia si aumentan los niveles de producción?

Los materiales de impresión 3D y otros consumibles necesarios para crear piezas son costes variables. Estos costes dependen en gran medida del número de piezas que produzcas.

Mide el coste del material calculando la cantidad de material de impresión 3D necesaria para crear una única pieza y multiplicando dicha cantidad por el precio del material. Incluye en tu cálculo la cantidad de material que se desperdicia y cualquier otro consumible que necesites. Mientras que los costes de propiedad del equipo disminuyen a medida que crece la producción, los costes de material para la impresión 3D tienden a estabilizarse rápidamente.

Asegúrate de confirmar qué materiales vas a necesitar para crear las piezas, ya que el coste de los consumibles para la impresión 3D varía. Tampoco olvides que algunas impresoras 3D solo funcionan con determinados materiales de la marca, lo que limita tus opciones de usar materiales de terceros.

Preguntas necesarias:

• ¿Cuánto cuesta cada tipo de material de impresión 3D?

• ¿Cuánto material hace falta para crear una pieza determinada y cuánto se desperdicia?

• ¿Cuál es el tiempo máximo de almacenamiento de los materiales?

• ¿Hay otros consumibles que sean necesarios para crear las piezas?

• ¿Puede funcionar la máquina con materiales de terceros?

Aunque la impresión 3D puede reemplazar los procesos de trabajo complejos de los métodos de fabricación tradicionales y generar un ahorro de tiempo considerable en función de la tecnología de impresión 3D que se utilice, sigue requiriendo bastante trabajo manual.

Las impresoras 3D de escritorio profesionales suelen estar optimizadas para ser fáciles de usar. Las impresoras 3D caseras y las impresoras para aficionados con frecuencia requieren más trabajo para configurarlas, mientras que en el caso de las máquinas industriales tradicionales, realizar un mantenimiento regular o cambiar de material puede conllevar tareas lentas que requieren un operario cualificado.

Los procesos de posacabado varían según cada proceso de impresión 3D, pero en la mayoría de los casos, implican limpiar las piezas y retirar los soportes o el exceso de material. Hay soluciones que automatizan algunas de estas tareas; por ejemplo, la Form Wash y la Form Cure simplifican el proceso de lavado y poscurado para las impresoras 3D SLA, mientras que la Fuse Sift ofrece un sistema completo de posacabado y recuperación del polvo de impresión para las impresoras SLS de la serie Fuse.

Si quieres obtener piezas de alta calidad, los procesos más avanzados, como la SLA y el SLS, no requieren pasos de posacabado lentos, pero las piezas fabricadas mediante FDM necesitarán un largo posacabado manual para mejorar su calidad y eliminar las líneas de capa.

Preguntas necesarias:

• ¿Cuál es el proceso de trabajo completo para producir piezas? ¿Cuáles son los pasos necesarios para preparar una impresión, cambiar de material y posacabar las piezas?

• ¿Cuánto tiempo hace falta para posacabar una pieza?

• ¿Hay herramientas o aparatos que puedan automatizar algunas de estas tareas?

Se recomienda externalizar la producción a proveedores de servicios o laboratorios si solo necesitas imprimir en 3D ocasionalmente y para piezas que sean de gran tamaño o requieran materiales especiales. Los proveedores de servicios suelen contar con varios procesos de impresión 3D en sus talleres, como impresoras 3D SLA, SLS, FDM y de metal. También pueden aconsejar sobre el uso de diversos materiales y ofrecer servicios de valor añadido como el diseño o el acabado avanzado.

Las principales desventajas de la externalización son el coste y los plazos de producción. Una de las mayores ventajas de la impresión 3D es su velocidad, en comparación con los métodos de fabricación tradicionales. Esa velocidad disminuye rápidamente cuando una pieza externalizada tarda días o incluso semanas en llegar. Además, al crecer la demanda y la producción, la externalización no tarda en encarecerse.

Las impresoras 3D de escritorio son idóneas cuando necesitas obtener tus piezas con rapidez. En función del número de piezas y del volumen de impresión, una impresora 3D profesional puede amortizarse incluso en meses. Con las máquinas de escritorio y de trabajo, puedes pagar por la capacidad que necesite tu negocio y expandir la producción añadiendo más unidades a medida que crezca la demanda, sin realizar una inversión considerable en una impresora 3D de gran formato. Usar múltiples impresoras 3D también aporta la flexibilidad de poder imprimir piezas con diferentes materiales al mismo tiempo. Las empresas de servicios pueden seguir complementando este proceso de trabajo flexible cuando haya que fabricar piezas grandes o utilizar materiales poco convencionales.

Prueba nuestra herramienta interactiva de rentabilidad de la inversión para calcular cuánto tiempo y dinero puedes ahorrar al realizar impresiones 3D con una impresora 3D de Formlabs, en comparación con externalizar dichas impresiones.

Los costes de inversión, material y mano de obra son relativamente fáciles de calcular. Pero... ¿y los costes indirectos y los factores que son difíciles de cuantificar y aun así tienen un impacto en tu negocio? Analicemos algunas de las consideraciones más importantes a la hora de comparar la impresión 3D de escritorio con la externalización u otros métodos de producción.

Ahorro de tiempo: ¿Y si pudieras lanzar más rápido los productos al mercado? ¿O reducir el tiempo de elaboración de tus productos en días o semanas? La impresión 3D simplifica los procesos de trabajo tradicionales para la creación de prototipos y la producción, lo que te ayuda a ahorrar tiempo y superar a la competencia.

Mejores resultados: La impresión 3D permite crear más iteraciones, fallar más rápido y obtener mejores productos finales. Encontrar fallos de diseño y arreglarlos rápidamente también contribuye a evitar revisiones costosas del diseño y cambios de herramientas durante la producción.

Comunicación: Disponer de prototipos y piezas de alta calidad hace posible una mejor comunicación con los clientes, los proveedores y otros accionistas. Evita confusiones y errores caros.

Protección de propiedad intelectual: ¿Trabajas con información sensible? Gracias a que puedes crear las piezas en tus propias instalaciones, no tendrás que poner propiedad intelectual en manos de terceros, con lo que se reduce el riesgo de filtraciones, robos o plagios.

Calcular el coste por pieza y el tiempo de producción y comparar alternativas para ver si una solución tiene sentido para tu negocio implicaría normalmente la ardua tarea de crear una hoja de cálculo compleja y tratar de reunir en ella toda la información (a menudo oculta) de un fabricante. 

Para evitar este engorro, prueba nuestra herramienta sencilla e interactiva para calcular el coste de cada pieza y los tiempos de espera cuando utilices las impresoras 3D profesionales de Formlabs y compara el ahorro de tiempo y dinero con otros métodos de producción.