Себестоимость 3D-печати: Полная формула расчета для FDM, SLA и SLS технологий

Коллаж с FDM SLA и SLS принтерами, материалай (филамент, смола, порошок), распечатанными деталями и калькулятором на столе, символизирующий расчёт себестоимости 3D-печати

Разберёмся, как корректно считать себестоимость 3D-печати для трёх ключевых технологий — FDM, SLA и SLS. Статья даёт полную формулу расчёта, объясняет компоненты затрат, примеры вычислений и практические приёмы оптимизации. Материал ориентирован на российских предпринимателей, инженеров и менеджеров, планирующих использовать аддитивные технологии в производстве и сервисах.

Оглавлениение

Почему важно считать себестоимость 3D-печати для бизнеса

Многие, кто приходит в 3D-печать как в бизнес, совершают одну и ту же ошибку. Они смотрят на вес модели в граммах, умножают стоимость пластика на три и называют это ценой. Такой подход может сработать для хобби или пары случайных заказов, но для построения стабильного бизнеса он губителен. Почему? Потому что себестоимость — это не только вес филамента на катушке. Это сложная система, понимание которой отделяет успешного предпринимателя от энтузиаста, работающего себе в убыток. Точный расчет себестоимости — это фундамент, на котором строятся все ключевые бизнес-решения.

Давайте разберемся, на что именно влияет эта цифра.

Ценообразование. Это самое очевидное. Не зная точной себестоимости, вы не можете установить адекватную цену. Вы либо будете работать «вслепую», рискуя оказаться дешевле конкурентов, но при этом терять деньги на каждом заказе, либо поставите слишком высокую цену, отпугнув клиентов. Правильная цена — это себестоимость плюс ваша маржа, которая позволяет не только покрывать расходы, но и развивать бизнес, инвестировать в новое оборудование и технологии.

Оценка рентабельности. Каждый заказ, каждая деталь, каждая партия имеет свою уникальную экономику. Выгодна ли печать этой сложной детали с множеством поддержек? А что насчет партии из 500 простых изделий? Без точного расчета вы не сможете ответить на эти вопросы. Вы будете браться за все подряд, и в конце месяца с удивлением обнаружите, что, несмотря на постоянную загрузку принтеров, прибыли почти нет. Расчет себестоимости позволяет заранее оценить, какой заказ принесет прибыль, а какой — только головную боль.

Выбор технологии. В аддитивном производстве выбор между технологиями — это всегда компромисс между качеством, скоростью и ценой. Что выгоднее для конкретной задачи: использовать более дешевую технологию послойного наплавления (FDM), более точную стереолитографию (SLA) или производительную технологию селективного лазерного спекания (SLS)? Ответ напрямую зависит от себестоимости конечного изделия. Для одного проекта FDM будет оптимальным решением, а для другого — даже при высокой стоимости оборудования и порошка — SLS окажется выгоднее за счет скорости печати большой партии и отсутствия необходимости в поддерживающих структурах.

Инвестиционные решения. Планируете расширяться? Думаете о покупке нового, более производительного принтера за несколько миллионов рублей? Расчет себестоимости поможет вам понять, как быстро окупятся эти вложения. Вы сможете спрогнозировать, насколько снизится стоимость часа работы оборудования и как это повлияет на цену конечного продукта, сделав вас более конкурентоспособным.

Планирование и прогнозирование. Зная себестоимость единицы продукции, вы можете точно планировать прибыль от крупных заказов и партий. Это позволяет управлять денежными потоками, закладывать бюджет на закупку материалов и планировать развитие компании на месяцы вперед.

Важно понимать, что оценка себестоимости для единичного прототипа и для серийного производства — это два разных подхода. При печати прототипа на первый план выходят прямые затраты: стоимость материала и время работы принтера. Постоянные расходы, вроде амортизации, можно не так скрупулезно распределять на одну деталь. Главная ценность прототипа — скорость его получения. В серийном же производстве всё меняется. Здесь на себестоимость единицы продукции влияют все факторы: от стоимости аренды помещения до процента брака в партии. Фиксированные затраты распределяются на весь тираж, и чем он больше, тем ниже себестоимость одной детали.

Рассмотрим несколько реальных бизнес-кейсов:

  • Малые серии. Представьте, что вы печатаете корпуса для небольшого производителя электроники. Тираж — 200 штук. Здесь критически важно учесть не только пластик и время печати, но и время оператора на запуск и снятие каждой детали, амортизацию принтера и процент возможного брака. Неправильный расчет может сделать ваше предложение неконкурентоспособным по сравнению с мелкосерийным литьем.
  • Производство на заказ. Ваш бизнес — печать уникальных миниатюр или кастомных аксессуаров. Каждый заказ индивидуален. Здесь нужна система, позволяющая мгновенно рассчитывать стоимость на основе 3D-модели, учитывая не только объем, но и сложность геометрии, количество поддержек и время на их удаление.
  • Локальный сервис печати. Вы печатаете запчасти для бытовой техники или редкие детали для автолюбителей. Ваша сила — в скорости. Но в себестоимость нужно закладывать не только печать, но и время на консультацию клиента, возможную доработку модели и затраты на содержание склада с разными видами пластика.

Игнорирование точной калькуляции неизбежно ведет к проблемам. Завышение цен отпугнет клиентов, которые найдут более дешевые аналоги. Недооценка затрат — прямой путь к работе в минус. Вы будете постоянно заняты, но денег на счетах больше не станет. Наконец, просадки маржи из-за непредвиденных расходов (например, сбой печати на 15-м часу) могут съесть всю прибыль от заказа.

Поэтому, прежде чем погружаться в технические детали и сравнивать характеристики принтеров, важно освоить главный инструмент любого успешного бизнеса в сфере 3D-печати — калькулятор себестоимости. В следующей главе мы разберем универсальную формулу и все ее компоненты, чтобы вы могли считать точно и зарабатывать стабильно.

Компоненты себестоимости и универсальная формула расчёта

Чтобы посчитать реальную стоимость 3D-печати, мало знать цену катушки пластика или бутылки смолы. Это как в кулинарии: себестоимость торта — это не только мука и сахар, но и работа печи, время кондитера и даже аренда кухни. В 3D-печати всё абсолютно так же. Давайте разберём по косточкам, из чего складывается цена каждого напечатанного изделия, и соберём универсальную формулу, которая подойдёт для любой технологии, будь то FDM, SLA или SLS.

Из чего состоит себестоимость?

Все затраты можно условно разделить на несколько больших групп. Понимание каждой из них — ключ к точному расчёту и, как следствие, к прибыльному бизнесу.

  1. Стоимость основного материала. Это самая очевидная часть расходов. Для FDM-принтеров это филамент (PLA, ABS, PETG), для SLA — фотополимерная смола, для SLS — порошок. Важно считать не только материал, который пошёл непосредственно в деталь, но и тот, что потрачен на поддерживающие структуры, рафты (подложки) и тестовые печати. Ваш слайсер (программа-подготовщик) обычно даёт довольно точную оценку расхода в граммах (для филамента и порошка) или миллилитрах (для смолы). Не забудьте перевести эти значения в стоимость, исходя из цены за килограмм или литр. Например, если слайсер показывает расход 150 г PLA, а катушка весом 1 кг стоит 2000 рублей, то стоимость материала на деталь составит 300 рублей (0.15 кг * 2000 руб/кг).
  2. Амортизация оборудования. 3D-принтер — это актив, который со временем изнашивается и устаревает. Его стоимость нужно постепенно переносить на производимую продукцию. Есть два основных подхода к расчёту амортизации:
    • По времени. Самый простой метод. Вы берёте стоимость принтера и делите её на срок полезного использования (например, 3 года или 36 месяцев). Этот способ подходит, если загрузка оборудования примерно одинакова из месяца в месяц.
    • По наработке. Более точный метод для бизнеса. Вы оцениваете общий ресурс принтера в часах печати (например, производитель заявляет 15 000 часов). Затем делите стоимость принтера на этот ресурс. Например, принтер за 300 000 рублей с ресурсом 15 000 часов будет иметь амортизацию 20 рублей за каждый час печати.
  3. Время печати и тариф машины. Каждый час работы принтера стоит денег. Этот «тариф машины за час» (или ставка машины) — комплексный показатель. Он включает в себя не только амортизацию, но и другие расходы, приведённые к одному часу работы. Сюда мы закладываем затраты на электроэнергию, плановое обслуживание и мелкие расходники.
  4. Энергопотребление. Настольный FDM-принтер потребляет немного, но если у вас работает целая ферма 24/7, или вы используете мощный SLS-принтер с лазерами и подогревом камеры, счета за электричество становятся заметной статьёй расходов. Рассчитать просто: Мощность принтера (кВт) * Время печати (часы) * Тариф на электроэнергию (руб/кВт*ч).
  5. Расходные и сопутствующие материалы. Кроме основного материала, есть и другие «мелочи», которые съедают бюджет. Для FDM это сопла, тефлоновые трубки, ремни, смазка. Для SLA — плёнки для ванночки (FEP/PFA), фильтры, изопропиловый спирт для промывки. Для SLS — щётки, фильтры для системы очистки. Стоимость всех этих материалов за год нужно поделить на общее количество часов работы оборудования, чтобы получить их долю в часовой ставке машины.
  6. Труд на подготовку и постобработку. Это одна из самых недооценённых статей затрат.
    • Подготовка. Время специалиста на изучение модели, её оптимальное размещение в слайсере, настройку параметров печати. Обычно это фиксированное время на один заказ или партию.
    • Постобработка. Снятие поддержек, промывка и дозасветка для SLA, очистка от порошка и пескоструйная обработка для SLS, шлифовка, покраска, склейка. Это время напрямую зависит от сложности детали и требований к качеству поверхности. Обязательно замеряйте, сколько времени уходит на эти операции, и умножайте на стоимость часа работы вашего сотрудника.
  7. Процент брака. Ни одно производство не обходится без брака. Печать может сорваться из-за скачка напряжения, некачественного пластика или ошибки в модели. Заложите в себестоимость определённый процент на отбраковку (например, 5-10%). Это означает, что стоимость успешных изделий должна покрывать убытки от неудачных.
  8. Логистика и накладные расходы. Сюда входит всё остальное: аренда помещения, налоги, зарплата административного персонала, затраты на упаковку и доставку, лицензии на программное обеспечение. Эти расходы обычно распределяются пропорционально на всё произведённое за месяц, чаще всего их также включают в часовую ставку машины.

Универсальная формула расчёта

Теперь соберём всё воедино. Для удобства сначала рассчитаем комплексную Ставку машины в час (руб/час).

Ставка_машины = Амортизация/час + Энергия/час + Расходники/час + Накладные_расходы/час

Теперь формула себестоимости одной детали становится проще и понятнее.

Шаг 1. Расчёт базовой себестоимости детали:

Базовая_себестоимость = Стоимость_материала + (Время_печати_ч * Ставка_машины) + (Время_постобработки_ч * Ставка_труда_ч)

Шаг 2. Учёт брака:

Себестоимость_с_учётом_брака = Базовая_себестоимость / (1 - %_брака / 100)

Например, при 5% брака делим на 0.95.

Шаг 3. Расчёт для партии:
При печати партии появляются фиксированные затраты на подготовку, которые распределяются на все изделия.

Себестоимость_партии = (Время_подготовки_ч * Ставка_труда_ч) + (Количество_деталей * Себестоимость_с_учётом_брака)
Итоговая_себестоимость_единицы_в_партии = Себестоимость_партии / Количество_деталей

Чтобы эти формулы работали, вам нужны точные входные данные. Начните с ведения простого журнала: записывайте время печати каждого заказа, вес готовых изделий и потраченных поддержек, время на постобработку. Поначалу можно использовать данные из слайсера и делать допущения (например, взять средний процент брака 5%), но со временем, накопив статистику, вы сможете заменить предположения точными цифрами из вашей практики. Существуют и онлайн-калькуляторы, которые могут помочь с базовыми расчетами, но для построения серьёзного бизнеса нет ничего лучше собственного, выверенного под ваши реалии инструмента.

Точный расчёт себестоимости для FDM с практическим примером

Технология FDM, или послойного наплавления, самая популярная и доступная на рынке. Но её кажущаяся простота обманчива, когда дело доходит до точного расчёта себестоимости. Здесь дьявол кроется в деталях, а точнее, в настройках слайсера. Каждый параметр напрямую влияет на итоговую цену, и понимание этих взаимосвязей — ключ к прибыльному бизнесу.

Давайте разберёмся, какие параметры FDM-печати имеют решающее значение.

  • Плотность заполнения (Infill). Это процент внутреннего объёма детали, который заполняется пластиком. Для декоративных моделей достаточно 10-15%, а для функциональных, нагруженных деталей может потребоваться 50% и даже 100%. Увеличение заполнения прямо пропорционально увеличивает расход материала и время печати.
  • Высота слоя. Чем меньше высота слоя (например, 0.1 мм вместо 0.2 мм), тем качественнее и глаже поверхность детали. Однако это может удвоить или даже утроить время печати. А время, как мы помним из предыдущей главы, — это прямые затраты на амортизацию оборудования и электроэнергию.
  • Скорость печати. Высокая скорость сокращает время работы принтера, но может негативно сказаться на качестве, особенно на сложных участках модели и при использовании некоторых материалов вроде гибкого TPU. Поиск баланса между скоростью и качеством — постоянная задача для 3D-печатника.
  • Поддержки и ориентация. Детали со сложной геометрией и нависающими элементами требуют поддерживающих структур. Это чистый расход материала, который после печати удаляется и выбрасывается. Правильная ориентация модели на печатном столе может значительно сократить количество необходимых поддержек, а значит, и затраты.
  • Усадка материалов. Такие пластики, как ABS, имеют высокую усадку при остывании. Это может привести к деформации детали и браку. Для борьбы с усадкой требуются принтеры с закрытой камерой и более высокий расход энергии на поддержание температуры. PLA и PETG в этом плане более предсказуемы и экономичны.

Теперь перейдём к формуле, адаптированной под FDM, и практическому примеру.

Формула себестоимости для FDM

Себестоимость одной FDM-детали складывается из трёх основных блоков: стоимость материала, стоимость машинного времени и постобработка.

1. Стоимость материала (С_мат):
Самый точный способ узнать расход пластика — посмотреть данные в программе-слайсере (например, Cura или PrusaSlicer) после нарезки модели. Слайсер покажет вес детали в граммах.

С_мат = Вес_детали_г * (Цена_филамента_руб_кг / 1000)

2. Стоимость часа работы принтера (С_час):
Этот показатель включает амортизацию и плановое обслуживание.

С_час = (Стоимость_принтера_руб / Ресурс_принтера_часы) + Стоимость_ТО_в_час

Стоимость ТО в час можно рассчитать, спрогнозировав замену расходников (сопла, ремни, тефлоновые трубки) на определённый период работы. Например, замена сопла (500 руб) каждые 500 часов печати добавляет 1 рубль к стоимости часа.

3. Итоговая себестоимость детали (С_деталь):
С_деталь = С_мат + (Время_печати_часы * С_час) + Электроэнергия + Постобработка

Практический пример расчёта

Давайте посчитаем себестоимость корпуса для электронного устройства.

Входные данные:

  • Модель: Корпус, слайсер показывает вес 85 г.
  • Материал: PLA-пластик, плотность 1.24 г/см³.
  • Цена филамента: 2100 руб/кг.
  • Время печати: 8 часов.
  • Принтер: Профессиональный FDM-принтер стоимостью 180 000 руб.
  • Ожидаемый срок службы принтера: 6000 часов.
  • Затраты на ТО (сопла, ремни): примерно 12 руб/час.
  • Стоимость электроэнергии: 6 руб/кВт·ч, потребление принтера 0.2 кВт.
  • Постобработка (удаление поддержек): 15 минут работы специалиста (ставка 500 руб/час).

Пошаговый расчёт:

1. Считаем стоимость материала:
85 г * (2100 руб / 1000 г) = 178.5 руб.

2. Считаем стоимость часа работы принтера:
Амортизация: 180 000 руб / 6000 часов = 30 руб/час.
Обслуживание: 12 руб/час.
Итого С_час: 30 + 12 = 42 руб/час.

3. Считаем стоимость машинного времени на деталь:
8 часов * 42 руб/час = 336 руб.

4. Считаем затраты на электроэнергию:
8 часов * 0.2 кВт * 6 руб/кВт·ч = 9.6 руб.

5. Считаем стоимость постобработки:
0.25 часа * 500 руб/час = 125 руб.

6. Суммируем все затраты для одной детали:
178.5 (материал) + 336 (машина) + 9.6 (энергия) + 125 (труд) = 649.1 руб.

Это себестоимость одной детали.

Расчёт для партии из 20 штук:
Себестоимость партии = 20 * 649.1 = 12 982 руб.

Анализ чувствительности: что если?

А теперь посмотрим, как изменение параметров влияет на цену.

  • Увеличим заполнение до 40%. Вес детали вырастет примерно до 120 г, а время печати — до 10 часов. Новая себестоимость материала: 120 г * 2.1 руб/г = 252 руб. Новая стоимость машинного времени: 10 ч * 42 руб/ч = 420 руб. Итоговая себестоимость одной детали (без учёта роста затрат на энергию и постобработку) уже составит около 800 рублей, что почти на 25% дороже.
  • Уменьшим высоту слоя для повышения качества. Допустим, время печати увеличилось до 14 часов. Стоимость машинного времени вырастет до 14 ч * 42 руб/ч = 588 руб. Себестоимость детали подскочит до 900 рублей. Это наглядно показывает, почему за высокое качество приходится платить.
  • Учтём процент брака. Предположим, в среднем 5% деталей уходит в брак. Чтобы получить 20 качественных изделий, нам нужно напечатать примерно 21 штуку. Тогда реальная себестоимость партии составит 21 * 649.1 = 13 631.1 руб. А себестоимость одного годного изделия будет 13 631.1 / 20 = 681.5 руб. Игнорирование брака — прямой путь к потере прибыли.

Точный расчёт для FDM требует внимания к настройкам печати. Используйте онлайн-калькуляторы для быстрой оценки, но всегда перепроверяйте расчёты в своём слайсере, чтобы получить наиболее точные данные по расходу материала и времени.

Точный расчёт себестоимости для SLA с практическим примером

Переходя от FDM-печати, где мы работали с твёрдыми филаментами, мы погружаемся в мир стереолитографии (SLA), где основной материал — жидкая фотополимерная смола. Расчёт себестоимости здесь имеет свою ярко выраженную специфику. Если в FDM ключевыми факторами были вес и время, то в SLA добавляются новые, не всегда очевидные переменные, которые напрямую влияют на итоговую цену.

Ключевой элемент себестоимости в SLA — это, безусловно, сама фотополимерная смола. Но её расход не равен объёму готовой детали.

  • Расход смолы на модель и поддержки. Слайсер точно рассчитывает объём смолы (в миллилитрах), необходимый для построения самой модели и поддерживающих структур. Поддержки в SLA — это не просто опция, а технологическая необходимость для большинства моделей. Их объём может составлять от 10% до 50% и более от объёма самой детали, в зависимости от геометрии и ориентации.
  • Неизбежные потери смолы. Важно учитывать смолу, которая остаётся на платформе и в деталях после печати и смывается в процессе промывки. Также часть смолы всегда остаётся на дне ванны и на стенках картриджа. Эти потери могут составлять 5-15% от объёма, затраченного на печать.
  • Заполнение ванны. Для начала печати ванна принтера должна быть заполнена смолой до минимально необходимого уровня. Этот объём не расходуется на печать напрямую, но он «заморожен» в процессе и должен учитываться в оборотных средствах. При смене типа смолы остатки приходится утилизировать, что также является прямым убытком.

Помимо смолы, в себестоимость SLA-печати закладываются и другие затраты.

  • Постобработка. Это обязательный этап, состоящий из промывки и финального отверждения. Для промывки используется изопропиловый спирт (IPA) или его аналоги. Расход IPA зависит от объёма деталей и степени их загрязнения. После промывки детали помещаются в УФ-камеру для финального отверждения, что влечёт за собой расход электроэнергии.
  • Расходные материалы. Ванна для смолы имеет ограниченный ресурс. Её дно покрыто специальной FEP-плёнкой, которая со временем мутнеет и требует замены. Стоимость новой плёнки или ванны целиком необходимо распределять на количество отпечатанных моделей. Сюда же относятся фильтры для смолы, перчатки, бумажные полотенца.
  • Амортизация оборудования. SLA-принтеры и станции для постобработки (Wash & Cure) также изнашиваются. Особенно это касается источника УФ-излучения, ресурс которого ограничен.

При печати партии мелких деталей на одной платформе общие затраты на сеанс печати (время работы принтера, расход IPA на общую промывку, амортизация) распределяются равномерно на все изделия в партии.

Практический пример расчёта себестоимости для партии в 10 деталей

Давайте рассчитаем себестоимость небольшой партии из 10 одинаковых корпусов для электронного устройства.

Входные данные:

  • Объём одной модели: 25 мл.
  • Время печати всей партии (10 шт. на одной платформе): 6 часов.
  • Стоимость фотополимерной смолы (ориентир на 2025 год): 7 000 руб. за 1 литр (7 руб/мл).
  • Стоимость часа работы принтера (амортизация, электричество): 100 руб/час.
  • Расход IPA на промывку партии: 0.5 литра.
  • Стоимость IPA: 400 руб/литр.
  • Время на постобработку (промывка, снятие поддержек, УФ-отверждение): 30 минут.
  • Стоимость часа работы оператора: 500 руб/час.

Пошаговый расчёт:

  1. Расчёт стоимости смолы.
    • Объём смолы на 10 моделей: 10 шт. * 25 мл = 250 мл.
    • Объём смолы на поддержки (возьмём 30% от объёма моделей): 250 мл * 0.3 = 75 мл.
    • Общий объём по данным слайсера: 250 мл + 75 мл = 325 мл.
    • Добавим 10% на неизбежные потери (остатки на платформе, промывка): 325 мл * 0.1 = 32.5 мл.
    • Итоговый расход смолы: 325 мл + 32.5 мл = 357.5 мл.
    • Стоимость смолы: 357.5 мл * 7 руб/мл = 2502.5 руб.
  2. Расчёт стоимости работы оборудования.
    • Стоимость печати: 6 часов * 100 руб/час = 600 руб.
  3. Расчёт затрат на постобработку.
    • Стоимость IPA: 0.5 л * 400 руб/л = 200 руб.
    • Стоимость работы оператора: 0.5 часа * 500 руб/час = 250 руб.
    • Затраты на УФ-камеру и прочие расходники (плёнка для ванны, фильтры) заложим как 10% от стоимости работы принтера: 600 руб * 0.1 = 60 руб.
    • Итого на постобработку: 200 + 250 + 60 = 510 руб.
  4. Итоговая себестоимость партии.
    • Складываем все затраты: 2502.5 руб (смола) + 600 руб (печать) + 510 руб (постобработка) = 3612.5 руб.
  5. Себестоимость одной детали.
    • Делим общую себестоимость на количество деталей: 3612.5 руб / 10 шт = 361.25 руб.

Как снизить затраты при SLA-печати?

Оптимизация себестоимости в SLA — это комплексная задача. Вот несколько практических советов.

  • Оптимизация ориентации и поддержек. Правильное расположение модели на платформе может значительно сократить количество и объём необходимых поддержек, а значит, и расход дорогостоящей смолы. Иногда лучше потратить лишние 30 минут на подготовку модели, чем переплачивать за материал.
  • Повторное использование материалов. Всегда фильтруйте смолу, оставшуюся в ванне после печати, чтобы вернуть её в общую ёмкость. Это минимизирует отходы. Изопропиловый спирт также можно очищать и использовать повторно, давая ему отстояться и сливая чистую фракцию.
  • Максимальная загрузка платформы. Старайтесь группировать несколько заказов или деталей в один сеанс печати. Это позволяет распределить постоянные затраты (время на запуск, промывку, амортизацию) на большее количество изделий.
  • Автоматизация постобработки. Использование автоматизированных станций для промывки и отверждения (Wash & Cure) сокращает время ручного труда и обеспечивает более стабильное качество, снижая процент брака.

Точный учёт всех этих факторов позволяет не только корректно рассчитать цену для клиента, но и найти точки роста для повышения эффективности вашего бизнеса на 3D-печати.

Точный расчёт себестоимости для SLS с практическим примером

Переходя от фотополимеров к промышленной печати, мы попадаем в мир SLS (селективного лазерного спекания). Здесь расчёт себестоимости становится на порядок сложнее, чем в FDM или SLA. Это технология для серийного производства, и ошибка в калькуляции может стоить не просто килограмма пластика, а сотен тысяч рублей. Давайте разберёмся в её экономике на практике.

Ключевые элементы калькуляции для SLS

В отличие от настольных принтеров, в SLS почти все расходы — переменные, зависящие от загрузки камеры и стратегии работы. Просто умножить вес детали на цену порошка не получится.

  • Стоимость порошка и его повторное использование. Основной материал — это, как правило, полиамид (PA12, PA11) или другие инженерные пластики. Стоимость на конец 2025 года колеблется в районе 5 000 – 8 000 рублей за килограмм. Ключевой момент — не весь порошок в камере спекается. Оставшийся порошок можно использовать повторно, но не бесконечно. С каждым циклом нагрева и охлаждения его свойства ухудшаются. Поэтому для нового цикла печати используется смесь старого и нового порошка. Этот показатель называется коэффициентом обновления (refresh rate) и обычно составляет от 30% до 50%. Это значит, что для каждой новой печати нужно добавлять 30-50% свежего, дорогого порошка ко всему объёму используемого материала.
  • Энергоёмкость. SLS-принтеры — настоящие «пожиратели» электричества. Мощный лазер, системы подогрева камеры до температур около 170-190°C и поддержание этой температуры в течение многих часов (иногда суток) создают значительную статью расходов. Энергопотребление промышленной установки может достигать 5–10 кВт/ч.
  • Время цикла. Полный цикл работы SLS-принтера включает не только печать, но и обязательное длительное охлаждение. Камера должна остывать медленно и равномерно, чтобы избежать деформации деталей. Часто охлаждение длится дольше, чем сама печать. Например, 12 часов печати и 15 часов охлаждения. Все это время (27 часов) принтер занят и не может быть использован для другой задачи, что напрямую влияет на стоимость машино-часа.
  • Постобработка. Извлечённые из порохового «пирога» детали требуют очистки. Обычно это делается в пескоструйной или дробеструйной камере. Для придания гладкости может применяться галтовка. Если нужен цвет — детали окрашивают. Каждая из этих операций требует времени, оборудования и труда оператора.
  • Инфраструктура и амортизация. Стоимость промышленных SLS-принтеров начинается от 10-12 миллионов рублей. Добавьте сюда системы вытяжки и фильтрации воздуха для работы с мелкодисперсным порошком, станцию очистки, станцию просеивания и смешивания порошка. Амортизация этого парка оборудования — весомая часть себестоимости каждой детали.

Практический пример расчёта себестоимости партии

Представим, что у нас есть SLS-принтер стоимостью 12 000 000 рублей со сроком службы 20 000 часов. Объём камеры построения — 25 литров, что вмещает примерно 20 кг порошка PA12.

Исходные данные:

  • Амортизация принтера: 12 000 000 руб. / 20 000 ч = 600 руб./час.
  • Энергопотребление и прочие расходы: 400 руб./час.
  • Стоимость машино-часа: 600 + 400 = 1000 руб./час.
  • Время печати: 10 часов.
  • Время охлаждения: 12 часов.
  • Общее время занятости принтера: 22 часа.
  • Стоимость порошка PA12: 6 000 руб./кг.
  • Коэффициент обновления: 50%.
  • Затраты на запуск и постобработку (труд оператора): 4 000 руб. на всю партию.

Расчёт стоимости одного полного цикла печати (одного «барабана»):

  1. Стоимость порошка: Для заполнения камеры нужно 20 кг. Так как коэффициент обновления 50%, то для каждого цикла мы должны закупить 20 кг * 50% = 10 кг нового порошка. Стоимость: 10 кг * 6 000 руб./кг = 60 000 руб.
  2. Стоимость работы принтера: 22 часа * 1000 руб./час = 22 000 руб.
  3. Постоянные затраты на цикл: 4 000 руб.

Итоговая стоимость одного полного цикла печати: 60 000 + 22 000 + 4 000 = 86 000 рублей. Эта сумма является базовой для любой печати, независимо от того, что находится внутри камеры.

Сценарий 1: Одна крупная деталь

Допустим, мы печатаем один большой корпус весом 4 кг. Вся стоимость цикла (86 000 руб.) ложится на эту деталь. Себестоимость детали = 86 000 рублей.

Сценарий 2: Партия из 50 мелких деталей

Теперь представим, что мы плотно упаковали в камеру 50 одинаковых шестерёнок общим весом 4 кг. Стоимость цикла остаётся прежней — 86 000 рублей. Но теперь она распределяется на всю партию. Себестоимость одной шестерёнки = 86 000 руб. / 50 шт. = 1 720 рублей.

Когда SLS становится экономичнее FDM или SLA?

Из примера видно, что SLS невыгодна для единичных изделий. Её сила раскрывается на партиях. SLS становится экономически целесообразной, когда:

  • Нужна партия от 20-30 штук и выше. Затраты на запуск «размазываются» по большому количеству изделий, делая цену за единицу конкурентной.
  • Требуется сложная геометрия. SLS позволяет создавать детали, которые невозможно или очень дорого изготовить другими методами. Внутренние полости, подвижные соединения, напечатанные в сборе, — всё это конёк технологии. Стоимость детали в SLS почти не зависит от её сложности, в то время как в FDM или SLA сложные поддержки резко увеличивают расход материала, время печати и постобработки.
  • Важны механические свойства. Детали из полиамида PA12 прочные, гибкие и износостойкие, что делает их пригодными для функционального тестирования и конечного использования.

Таким образом, SLS — это инструмент для серийного производства функциональных изделий сложной формы, где первоначальные затраты окупаются за счёт объёма и уникальных возможностей технологии.

Часто задаваемые вопросы

Часто задаваемые вопросы

Даже с самой точной формулой в руках у предпринимателей и инженеров остаются вопросы. Здесь я собрала самые частые из них и постаралась дать краткие, но исчерпывающие ответы, которые помогут вам на практике.

  1. Какие параметры сильнее всего влияют на итоговую себестоимость?

    2. Ключевых факторов три: стоимость материала, время работы принтера и затраты на постобработку. Их вес меняется в зависимости от технологии. В FDM-печати часто доминирует цена пластика. В SLA к стоимости смолы добавляется значительное время на промывку и засветку. Для SLS-технологии самым дорогим ресурсом становится машинное время, так как стоимость самого оборудования и его энергопотребление высоки. Проверочный шаг: при расчете себестоимости для нового заказа определите, какая из этих трех составляющих занимает наибольшую долю. Оптимизацию начинайте именно с нее.

  2. Как правильно учитывать брак и необходимость повторной печати?

    3. Неудачные печати — это неизбежная часть производственного процесса. Игнорировать их значит занижать реальную себестоимость. Самый простой способ — ввести «коэффициент брака». Соберите статистику за месяц или квартал и определите, какой процент печатей уходит в брак. Например, 5%. Затем просто умножайте итоговую себестоимость каждой успешной детали на 1,05. Пример: себестоимость детали — 500 рублей. Ваш средний уровень брака — 8%. Реальная себестоимость с учетом брака = 500 * 1,08 = 540 рублей. Эту сумму и нужно использовать для дальнейшего ценообразования.

  3. Как рассчитать амортизацию 3D-принтера?

    4. Амортизация — это перенос стоимости оборудования на производимую продукцию. Самый удобный метод для 3D-печати — расчет по часам работы. Вам нужно знать три вещи: стоимость принтера, его предполагаемый срок службы в часах и остаточную (ликвидационную) стоимость. Формула проста:

    Стоимость часа амортизации = (Начальная стоимость принтера – Остаточная стоимость) / Ресурс работы в часах

    Пример для FDM-принтера: Принтер стоит 250 000 руб. Вы планируете продать его через 3 года за 50 000 руб. Ожидаемый ресурс работы — 10 000 часов. Амортизация в час = (250 000 — 50 000) / 10 000 = 20 руб./час. Эту сумму нужно добавлять к стоимости каждого часа печати.

  4. Стоит ли вообще считать затраты на электроэнергию?

    5. Короткий ответ — да. Длинный — зависит от масштаба. Для одного настольного FDM-принтера, работающего время от времени, затраты на электричество могут быть незначительными. Но если у вас ферма из десяти принтеров или один промышленный SLS-аппарат, который потребляет киловатты энергии на лазер и подогрев, эта статья расходов становится существенной. Простой расчет: Мощность принтера (кВт) * Время печати (ч) * Тариф на электроэнергию (руб./кВт·ч). Это поможет понять, стоит ли включать энергию в детальную калькуляцию или можно отнести к общим накладным расходам.

  5. Как выбрать между FDM, SLA и SLS, ориентируясь на себестоимость?

    6. Выбор зависит от задачи.

    • FDM: Идеален для дешевых прототипов, функциональных деталей простой и средней геометрии, а также крупных объектов, где не важна идеальная гладкость поверхности. Низкая стоимость оборудования и материалов.
    • SLA: Выгоден, когда требуется высокая детализация и гладкая поверхность (ювелирное дело, стоматология, миниатюры). Себестоимость единицы выше из-за дорогой смолы и постобработки, но для мелких и точных изделий это оправдано.
    • SLS: Экономически эффективен для мелкосерийного производства сложных деталей, которые не требуют поддержек. Хотя стоимость оборудования и порошка высока, возможность плотно заполнять камеру печати множеством изделий снижает себестоимость единицы в партии.
  6. У меня специальный материал с сертификатом. Как это учесть?

    7. Стоимость сертифицированных материалов (например, биосовместимых или огнеупорных) просто закладывается в статью «расход материала». Она будет выше, чем у стандартных пластиков или смол. Если же вы сами сертифицируете конечную продукцию, то затраты на получение сертификата (например, 200 000 рублей) нужно распределить на ожидаемый объем партии. Пример: если вы планируете продать 1000 сертифицированных изделий, то к себестоимости каждого нужно добавить 200 рублей (200 000 / 1000).

  7. Какие самые частые ошибки при калькуляции себестоимости?

    8. Чаще всего забывают о «невидимых» затратах. Вот топ-3 ошибок:

    1. Игнорирование ручного труда. Не учитывают время оператора на запуск печати, снятие модели, постобработку.
    2. Недооценка времени. В расчет берут только чистое время печати из слайсера, забывая про время на прогрев, охлаждение (особенно актуально для SLS) и обслуживание принтера.
    3. Отсутствие учета накладных расходов. Аренда помещения, зарплата менеджера, программное обеспечение — эти затраты должны быть распределены на стоимость машино-часа.
  8. Что еще учесть при формировании цены для клиента, кроме себестоимости?

    9. Себестоимость — это только полдела. Цена для клиента должна включать вашу прибыль и покрывать все бизнес-расходы. Формула ценообразования: Цена = Себестоимость * Коэффициент наценки. Коэффициент зависит от рынка, сложности заказа, объема партии и вашей репутации. Для простых FDM-заказов он может быть 1.5-2, а для сложных инженерных деталей, напечатанных на SLS-принтере, — 3-5 и выше. Также в цену можно закладывать срочность и дополнительные услуги (моделирование, покраска).

  9. Как быстро прикинуть «вилку» цен, не делая полного расчета?

    10. Для экспресс-оценки используйте два метода. Первый — расчет по весу. Загрузите модель в слайсер, он покажет расход материала в граммах. Умножьте на стоимость грамма готового изделия, выведенную из вашей предыдущей статистики (например, 15 руб./грамм для PETG). Второй — расчет по времени. Слайсер покажет время печати. Умножьте его на вашу среднюю стоимость часа работы принтера (например, 250 руб./час). Это даст приблизительную цифру, которую можно озвучить клиенту для предварительного согласования. Полезно заглянуть в онлайн-калькуляторы, чтобы свериться с рынком.

  10. Хочу сделать свой калькулятор в Excel. С чего начать?

    11. Создайте простую таблицу со следующими полями:

    • Входные данные: вес модели (г), время печати (ч), время постобработки (ч).
    • Константы (ваши тарифы): стоимость 1 кг материала (руб.), стоимость часа работы принтера (руб./ч, включает амортизацию, энергию, ТО), стоимость часа работы оператора (руб./ч).
    • Формулы расчета:
      • Стоимость материала = (Вес модели / 1000) * Стоимость 1 кг материала
      • Стоимость печати = Время печати * Стоимость часа работы принтера
      • Стоимость постобработки = Время постобработки * Стоимость часа работы оператора
    • Итог: Сумма трех этих стоимостей, умноженная на ваш коэффициент брака и коэффициент наценки.

    Такой простой инструмент значительно ускорит и стандартизирует ваши расчеты.

Итоги выводы и практические рекомендации

Мы разобрали теорию, формулы и нюансы для каждой технологии. Теперь давайте соберём всё воедино и превратим знания в работающий инструмент для вашего бизнеса. Главное, что нужно запомнить, это то, что себестоимость — не статичная цифра, а динамический показатель, которым можно и нужно управлять.

Ключевые выводы по расчёту себестоимости

В основе любого расчёта лежит простая идея. Себестоимость одной детали складывается из прямых и косвенных затрат. Прямые это то, что вы потратили непосредственно на печать. Косвенные это расходы на поддержание всего процесса.

Общая формула выглядит так:

Себестоимость = (Стоимость материала + Стоимость работы оператора + Стоимость постобработки) + (Амортизация оборудования + Электроэнергия + Аренда и прочие накладные расходы)

Отличия для технологий кроются в деталях:

  • FDM: Ключевые переменные — вес модели (расход филамента), время печати, процент заполнения и высота слоя. Оптимизация здесь даёт самый быстрый и заметный эффект. Стоимость часа работы принтера относительно невысока.
  • SLA: Здесь на первый план выходит стоимость фотополимерной смолы и расходных материалов (спирт для промывки, плёнка для ванны). Важно учитывать не только объём самой модели, но и объём поддерживающих структур, которые после печати уходят в отходы. Время на постобработку (промывку и засветку) всегда выше, чем у FDM.
  • SLS: Самая дорогая в расчётах технология. Основные затраты — стоимость порошка и амортизация промышленного оборудования. Ключ к рентабельности — максимальное заполнение камеры печати деталями (nesting) и учёт коэффициента повторного использования порошка (refresh rate). Энергопотребление здесь тоже играет значительную роль.

Практический план действий для предпринимателя

Чтобы не утонуть в цифрах и расчётах, действуйте последовательно. Вот простой пошаговый план для внедрения системы учёта себестоимости.

  1. Сбор исходных данных. Составьте таблицу со всеми вашими расходами. Стоимость килограмма каждого пластика или литра смолы, цена нового сопла, стоимость часа работы вашего сотрудника, ежемесячная аренда, счёт за электричество. Будьте дотошны. Эти данные — фундамент ваших расчётов.
  2. Выбор и калибровка технологии. Определите, какая технология лучше всего решает вашу бизнес-задачу. Не всегда самая дешёвая печать — самая выгодная. Иногда лучше заплатить больше за SLA-деталь, но сэкономить на её финишной обработке.
  3. Оптимизация модели. Перед отправкой на печать всегда анализируйте 3D-модель. Можно ли уменьшить толщину стенок без потери прочности? Можно ли изменить ориентацию детали, чтобы сократить количество поддержек? Это прямой путь к экономии материала и времени.
  4. Печать тестовых партий. Запустите небольшую партию (5-10 штук) и замерьте реальные показатели. Сколько времени ушло на печать? Сколько материала? Сколько времени заняла постобработка? Сравните с предварительными расчётами слайсера.
  5. Мониторинг и учёт брака. Определите средний процент брака для каждого типа изделий. Если из 100 деталей 5 уходят в мусор, их стоимость нужно «размазать» по оставшимся 95. Иначе вы будете работать в убыток.
  6. Регулярный пересчёт. Рынок меняется. Цены на материалы растут, вы находите способы оптимизировать процесс. Пересчитывайте себестоимость каждые 5-10 партий или раз в квартал, чтобы ваши цены всегда оставались актуальными и конкурентными.

Инструменты и полезные советы

Вам не нужно делать всё вручную. Большую часть рутины берут на себя программы-слайсеры (Cura, PrusaSlicer, ChiTuBox). Они с высокой точностью рассчитывают время печати и расход материала. Для быстрых прикидок можно использовать онлайн-калькуляторы, например, Anzar3D или Unit3DPrint, но для бизнеса всегда опирайтесь на данные своего слайсера и реальные замеры.

Самые эффективные шаги для снижения затрат:

  • Для FDM: Экспериментируйте с процентом заполнения. Часто 15-20% вместо стандартных 30% достаточно для прототипов. Увеличивайте высоту слоя там, где не важна идеальная гладкость.
  • Для SLA: Грамотно располагайте модели и поддержки. Иногда поворот детали на 10 градусов сокращает объём поддержек вдвое. Используйте полые модели с дренажными отверстиями.
  • Для SLS: Максимально плотно упаковывайте камеру печати. Чем больше деталей вы напечатаете за один раз, тем ниже будет себестоимость каждой из них.

Своё производство или аутсорс?

Это стратегический вопрос. Если ваши потребности в печати нерегулярны, вам нужны детали из разных материалов или вы только тестируете гипотезу, контрактное производство — ваш выбор. Вы избегаете капитальных вложений в оборудование и обучение персонала. Если же у вас стабильный поток заказов на однотипные изделия, и вы печатаете много, инвестиции в собственное оборудование окупятся. Посчитайте, при каком объёме печати в месяц стоимость владения принтером (амортизация, обслуживание, расходники) станет ниже, чем услуги подрядчика. Эта точка и будет вашим ориентиром для принятия решения.

Внедрение точной модели расчёта себестоимости — это не просто бюрократия, а переход от ремесла к системному бизнесу. Начните с простого Excel-файла, постепенно автоматизируйте сбор данных и вы увидите, как ваш бизнес становится более предсказуемым, управляемым и, главное, прибыльным.

Источники

Похожие записи