En la selección del proceso de fabricación, Impresión 3D vs mecanizado cnc comparación de costes es una base fundamental para la toma de decisiones empresariales. Al tratarse de dos métodos de producción convencionales, sus diferencias en cuanto a inversión en equipos, desperdicio de material y estructuras de costes de mecanizado -así como sus casos de uso ideales- afectan directamente a la rentabilidad de los proyectos y a la eficiencia de la producción. Este artículo analiza los factores clave en comparación de costes entre impresión 3d y mecanizado cnc desde múltiples dimensiones, haciendo hincapié en el cálculo de los costes de mecanizado, para ofrecer una orientación objetiva y precisa.
Comparación de costes de equipamiento e inversión inicial
Equipos de impresión 3D y costes iniciales
- Precio del equipo: Nivel inicial (FDM) $1,000–$3,000industrial (SLA/resina) $8,000–$80,000impresoras 3D de metal de gama alta (SLM) $100,000–$500,000.
- Apoyar la inversión: Software de corte $100-$1.000no se necesitan plantillas complejas; normalmente sólo hay que programar y configurar una vez $200-$500depreciación anual de 15%-20% del valor total del equipo.
Equipos de mecanizado CNC y costes iniciales
- Precio del equipo: Tornos/fresadoras CNC estándar $2,000–$8,000Centros de mecanizado CNC de alta precisión $15,000–$120,000.
- Apoyar la inversión: Fijaciones/plantillas a medida $50-$3.000 por juegosoftware de CAM/programación $500-$2.000programación y configuración únicas $500-$2.000depreciación anual de 12%-18% del valor total del equipo.
Núcleo Comparación de materiales, residuos y coste de mecanizado
Materiales de impresión 3D, residuos y coste de mecanizado
- Coste del material: Resina $50-$200/kgpolvo metálico $150-$800/kgfilamento de plástico $20-$50/kg.
- Utilización del material: 95%+Los residuos suelen costar sólo 3%-5% del coste total del material.
- Cálculo del coste de mecanizado (por hora): Nivel de entrada $20-$40/horasistemas de resinas industriales $50–$100/hourimpresoras 3D de metal de gama alta $150–$300/hour.
- Tiempo y coste por pieza: 0,5-8 horas por piezacoste de mecanizado por pieza aprox. $10-$2.400, que varían en función del nivel de equipamiento y de la complejidad de las piezas.
Materiales, residuos y costes de mecanizado CNC
- Coste del material: Acero $5-$15/kgaleación de aluminio $8-$25/kgplásticos $10-$30/kg.
- Residuos de materiales (sustractivos): Normalmente 10%-30%Las piezas estructurales complejas pueden alcanzar 40%El coste de los residuos representa 10%-40% del coste total del material.
- Cálculo del coste de mecanizado (por hora): Equipo CNC estándar $30-$60/horacentros de mecanizado de alta precisión $80–$150/hour.
- Tiempo y coste por pieza: 1-30 minutos por piezacoste de mecanizado por pieza aprox. $5-$75 (incluido el desgaste de las herramientas; coste de las herramientas $50-$200 c/u, normalmente procesando 50-500 piezas por herramienta).
Coste total por volumen de producción
Producción de bajo volumen / personalizada (1-100 unidades)
- Impresión 3D: Sin amortización de útiles; coste total por pieza = coste de material + coste de mecanizado; media $30–$500/part, típicamente 30%-60% inferior al de CNC. Las piezas complejas (por ejemplo, geometrías huecas o de forma libre) no suelen aumentar el coste de mecanizado, por lo que la ventaja de coste es más pronunciada en comparación de costes entre impresión 3d y mecanizado cnc.
- Mecanizado CNC: Coste total por pieza = coste del material + coste de los residuos + coste de mecanizado + amortización de la fijación/montaje; media $80–$800/part. La amortización de las instalaciones y de la programación/configuración puede suponer 30%-50% en volúmenes reducidos, lo que la hace menos económica que la impresión 3D.
Producción de gran volumen (más de 1.000 unidades)
- Impresión 3D: Rendimiento más lento y capacidad limitada; el coste de mecanizado por pieza es relativamente estable, pero el total de horas de máquina es elevado, por lo que, a medida que aumenta el volumen, aumenta la presión del coste basado en el tiempo. El coste total por pieza suele ser 20%-80% superior al CNC; media $50–$300/part en comparación de costes entre impresión 3d y mecanizado cnc.
- Mecanizado CNC: Tras la amortización, los costes de instalación/programación se reducen a 2,5 millones de euros. <5%coste total por pieza = coste de material + desechos limitados + coste de mecanizado; media $20-$80/parte. Los tiempos de ciclo más rápidos y la escala diluyen aún más los costes de herramientas y mano de obra, ampliando la ventaja del CNC en volumen.
Impacto de la complejidad estructural y el postprocesado en el coste
Estructura de impresión 3D y coste de postprocesado
- Impacto de la estructura: Las geometrías complejas no suelen añadir costes de mecanizado, pero se requieren estructuras de soporte. La retirada de los soportes y el acabado de la superficie suponen 10%-30% del coste total, añadiendo $5-$50 por pieza.
- Impacto de la precisión: Requisitos muy estrictos (dentro de ±0,02 mm) suelen requerir un mecanizado secundario; la tasa de retrabajo 5%-10%aumentando los costes de material y mecanizado y elevando el coste por pieza en un 15%-30% en comparación de costes entre impresión 3d y mecanizado cnc.
Estructura de mecanizado CNC y coste de postprocesado
- Impacto de la estructura: Las estructuras complejas suelen requerir múltiples operaciones y estrategias de herramientas; el tiempo de mecanizado aumenta 30%-100%aumentando en consecuencia el coste de mecanizado. El coste de mecanizado por pieza puede aumentar 30%-50%añadiendo normalmente $20-$50/parte.
- Impacto de la precisión: Tolerancias estándar (en torno a ±0,05 mm) no suelen suponer ningún coste adicional; la ultraprecisión (en torno al ±0,005 mm) requiere equipos de gama más alta y aumenta el coste de mecanizado en un 20%-40%pero los índices de reelaboración son bajos (1%-3%), por lo que el coste es más controlable. El postprocesado suele ser sencillo (desbarbado/pulido), teniendo en cuenta 5%-15% del coste total y añadiendo $3-$20 por pieza.
Resumen
En comparación de costes entre impresión 3d y mecanizado cncLa elección correcta depende del volumen, la estructura y los requisitos de tolerancia: para piezas complejas de bajo volumen, la impresión 3D suele ser más económica; para piezas de gran volumen y alta precisión, el mecanizado CNC suele ofrecer una mejor relación coste-eficacia. Mecanizado Weldo cuenta con equipos especializados en impresión 3D y mecanizado CNC y puede proporcionarle un desglose completo de los costes, incluidos los materiales y los cálculos de costes de mecanizado, en función de las características de su pieza, el tamaño del lote y los objetivos de tolerancia. Para una solución a medida comparación de costes entre impresión 3d y mecanizado cncSi desea más información, asesoramiento sobre la selección del proceso y un presupuesto detallado, póngase en contacto con póngase en contacto con Mecanizado Weldo.
