Ile naprawdę kosztuje wdrożenie druku 3D z metalu? Sprzęt, akcesoria, post-processing i ukryte etapy
Druk 3D z metalu umożliwia wytwarzanie skomplikowanych geometrii, form z chłodzeniem konformalnym czy komponentów do przemysłu lotniczego i medycznego. To mnogość zastosowań i coraz szersza dostępność. Firmy rozważają zakup własnej drukarki metalowej, licząc na zwiększenie niezależności produkcyjnej i redukcję kosztów.Jednak ważne pytanie brzmi: ile naprawdę kosztuje wejście w technologię SLM/DMLS? I tu wiele osób jest zaskoczonych — ponieważ drukarka to dopiero pierwszy element całej inwestycji.
W tym artykule nasi eksperci Daniel Dulian i Wojciech Gaweł pokazują pełny obraz kosztów wdrożenia, uwzględniając nie tylko sprzęt, ale również ukryte i często pomijane elementy, które decydują o sukcesie lub porażce projektu.
Z artykułu dowiesz się:
- ile naprawdę kosztuje wdrożenie druku 3D z metalu i dlaczego cena samej drukarki to tylko część inwestycji,
- jakie urządzenia są niezbędne poza drukarką SLM/DMLS, aby móc produkować części w sposób bezpieczny i powtarzalny,
- jakie koszty generuje obsługa i regeneracja proszku metalowego (odsysanie, przesiewanie, odzysk materiału),
- dlaczego post-processing jest obowiązkowy i jakie maszyny są potrzebne do obróbki cieplnej, cięcia i wykończenia powierzchni,
- jakie oprogramowanie jest wymagane do projektowania, przygotowania druku i symulacji odkształceń,
- jakie są realne koszty eksploatacyjne związane z filtrami, gazami ochronnymi i proszkami metalowymi,
- jakich „ukrytych kosztów” wiele firm nie uwzględnia przy planowaniu inwestycji w druk 3D z metalu,
- jak wygląda minimalny zestaw startowy, a jak pełne, produkcyjne stanowisko do druku metalu,
- kiedy inwestycja w druk 3D z metalu ma sens ekonomiczny i w jakich przypadkach ROI może być najwyższe.
Dlaczego wdrożenie druku 3D z metalu jest kosztowne?
Technologia SLM (Selective Laser Melting) pracuje z proszkami metalicznymi, wysoką temperaturą i laserem topiącym materiał. Oznacza to szereg wymogów:
- konieczność pracy w atmosferze ochronnej (argon/azot),
- precyzyjne przygotowanie proszku i jego czystości,
- specjalistyczne urządzenia do obsługi i regeneracji materiału,
- wymóg odprężania cieplnego części,
- kontrola BHP związana z pyłem metalowym,
- wysoka precyzja wszystkich etapów procesu.
W efekcie — aby drukować dobrze, powtarzalnie i bezpiecznie — potrzebny jest cały ekosystem urządzeń i procedur.
Koszt #1: Drukarka 3D do metalu
Największy i najbardziej oczywisty wydatek.
Realny próg wejścia zaczyna się od ok. 150 tys. € netto, a zaawansowane systemy wielolaserowe kosztują kilka razy więcej.
Cena zależy od:
- liczby laserów (1, 2, 4, 8… nawet 32),
- wielkości pola roboczego,
- rodzaju filtrów (wymienne vs “long-life”),
- stopnia automatyzacji,
- integracji z urządzeniami do obsługi proszku.
Jakie klasy maszyn wyróżniamy?
Małe systemy (np. BLT A160 / S210)
- Idealne do prototypów i częstych zmian materiałów.
- Wymagają więcej pracy manualnej.
Średnie i produkcyjne (np. BLT S320, S450)
- Do produkcji małoseryjnej.
- Wyższy poziom automatyzacji.
Duże systemy wielolaserowe (np. BLT S600–S1500)
- Do pracy 24/7, masowej produkcji i dużych komponentów.
- Najwyższe koszty, ale też najlepsza opłacalność przy dużych wolumenach.
Koszt #2: Systemy obsługi i regeneracji proszku
W SLM cały niespieczony proszek można ponownie wykorzystać — ale tylko wtedy, gdy zachowuje odpowiednią czystość i granulację. Dlatego w profesjonalnym środowisku stosuje się:
Odsysacze proszku (np. WL-200)
Urządzenia pozwalające “wyciągnąć” proszek z komory po wydruku bez narażania operatora na kontakt z pyłem.
Przesiewarki proszku (np. SF-400)
Automatyczne przesiewanie proszku i ponowne przygotowanie do użycia w kolejnym procesie.
Brak przesiewarki = ryzyko zanieczyszczenia proszku = błędy w druku.
Urządzenia do oczyszczania modeli (np. QF-400)
Usuwają proszek z trudno dostępnych kanałów, struktur lattice czy zamkniętych przestrzeni.
Te urządzenia są kluczowe ze względu na koszt proszków metalowych — opłacalność procesu zależy od ich pełnego odzysku.
Koszt #3: Wyposażenie do post-processingu
Drukarka tworzy część, ale jej dopracowanie odbywa się poza maszyną.
Piec do obróbki cieplnej
Drukowane elementy posiadają naprężenia wewnętrzne. Aby zapewnić ich stabilność wymiarową, konieczne jest:
- wyżarzanie odprężające,
- starzenie,
- wytwarzanie w atmosferze ochronnej (w przypadku niektórych stopów).
To sprzęt niezbędny — bez pieca ryzykujemy deformacje lub pękanie części.
Wycinanie modeli z platformy: piła lub EDM
Modele powstają „przyspawane” do płyty roboczej.
- Piła taśmowa – niższy koszt, dodatkowa obróbka.
- Wycinarka drutowa EDM – najwyższa precyzja, idealna do produkcji.
Obróbka powierzchni
Aby uzyskać pożądane wykończenie powierzchni przydatne są:
- piaskarki i śrutownice,
- wibratory i bębny polerskie,
- polerowanie mechaniczne,
- czyszczenie kanałów wewnętrznych.
To koszt, który wiele firm pomija w rachubach, a jest niezbędny w niemal każdym projekcie.
Koszt #4: Oprogramowanie
Druk 3D z metalu wymaga zaawansowanego środowiska cyfrowego.
Niezbędne są:
- oprogramowanie CAD,
- oprogramowanie do generowania podpór i przygotowania procesu,
- systemy symulacji odkształceń i kompensacji deformacji,
- narzędzia do kontroli jakości warstw,
- narzędzia do zarządzania parkiem maszynowym (MES).
Licencje często kupuje się w modelu rocznym.
Koszt #5: Eksploatacja i serwis
Filtry
Mogą być:
- wymienne — tańsze, konieczność wymiany co pewien czas,
- long-life — droższe, ale działają latami.
Gazy osłonowe
Gazy zużywane są podczas każdego wydruku — szczególnie przy dużych komorach. Potrzebne są urządzenia do ich pozyskiwania z atmosfery (azot) lub kontakty z dostawcami.
Proszek metaliczny
Cena zależy od stopu:
- najtańsze są stale,
- droższe jest aluminium,
- bardzo drogie są tytan, Inconel czy kobalt-chrom.
Należy pamiętać, że dobre gospodarowanie proszkiem jest kluczowe ekonomicznie.
Koszt #6: Szkolenia i wdrożenie zespołu
Aby drukarka pracowała poprawnie i bezpiecznie, operatorzy muszą przejść szkolenia z zakresu:
- BHP pracy z pyłem metalicznym,
- obsługi drukarki,
- przygotowania modeli i podpór,
- post-processingu,
- konserwacji i serwisu urządzeń.
Brak wiedzy to ryzyko dla zdrowia plus ryzyko błędów wydruku, strat materiału i wydłużonych przestojów.
Ukryte koszty, o których wiele firm nie wie
Oto elementy, które często zaskakują inwestorów:
Przestrzeń robocza i infrastruktura
Drukarka 3D z metalu potrzebuje:
- stabilnej temperatury i wilgotności,
- odpowiedniej wentylacji,
- miejsca na komorę proszkową, piec, EDM i przesiewarkę.
Procedury bezpieczeństwa i odzież ochronna
Praca z proszkiem metalowym wymaga standardowych procedur operacyjnych (SOP-ów) i odpowiednich masek, rękawic oraz narzędzi antystatycznych.
Kontrola jakości
Tomografia komputerowa, pomiary CMM, badania ultradźwiękowe — opcjonalne, ale często konieczne w produkcji krytycznej.
Czas pracy operatorów
W technologiach addytywnych to często największy niepoliczony koszt, zwłaszcza, że dla technologii polimerowych promuje się urządzenia plug-and-print, niepotrzebujące projektów i operatorów CAM. Druk 3D z metalu to bardziej zaawansowany proces, wymagający doświadczenia i zaangażowania trudniejszych w pozyskaniu zasobów ludzkich.
Zestaw startowy vs zestaw produkcyjny — przykład porównania
Zestaw startowy (minimalny):
- drukarka SLM klasy podstawowej,
- odsysacz proszku,
- przesiewarka,
- piec do odprężania,
- piła do odcinania części,
- piaskarka.
Tak przedstawiałoby się dobre rozwiązanie dla prototypowania i małych serii.
Zestaw produkcyjny (pełny):
- drukarka wielolaserowa,
- automatyczny system obiegu proszku,
- duży piec z atmosferą ochronną,
- wycinarka EDM,
- rozbudowane oprogramowanie z modułami symulacji,
- urządzenia kontrolne i metrologiczne.
To rozwiązanie dla firm nastawionych na produkcję seryjną.
Kiedy inwestycja w druk 3D z metalu ma sens?
Wdrożenie jest opłacalne szczególnie wtedy, gdy:
- produkowane są części zoptymalizowane topologicznie, gdzie tradycyjne metody zawodzą,
- wymagane są krótkie czasy dostaw,
- istotna jest redukcja masy elementów lub złożone kanały przepływowe,
- wolumen produkcji jest stabilny,
- firma chce uniezależnić się od zewnętrznych dostawców.
Stopa zwrotu z inwestcyji (ROI) może być bardzo wysoka, ale tylko przy odpowiednim doborze technologii i pełnym zrozumieniu wszystkich kosztów.
Podsumowanie — drukarka to dopiero początek
Druk 3D z metalu to szansa dla firm produkcyjnych, ale też wymagające przedsięwzięcie inwestycyjne. Sam zakup drukarki to jedynie część układanki. Pełne wdrożenie wymaga:
- infrastruktury,
- systemów do proszku,
- post-processingu,
- oprogramowania,
- przeszkolonego zespołu.
Dobrze zaplanowana inwestycja może całkowicie odmienić możliwości produkcyjne firmy.Jeśli rozważasz wdrożenie druku 3D z metalu, skontaktuj się z nami — przeprowadzimy Cię przez cały proces, pomożemy w doborze maszyn i przygotujemy rzetelną analizę ROI.