Coste de creación rápida de prototipos
Quizás te preguntes directamente: ¿cuánto cuesta el prototipado rápido? Pues bien, un proyecto de prototipado pequeño o mediano cuesta entre 100 y 10 000 dólares, mientras que los prototipos complejos y que requieren un alto rendimiento pueden llegar a costar hasta 100 000 dólares. El precio depende de diversos factores, como el tamaño, la complejidad de la forma, el tipo de material, el plazo de entrega, el coste de las herramientas y el número de prototipos necesarios. Un prototipo sencillo de plástico impreso en 3D cuesta entre 5 y 50 dólares por pieza.
El proceso de fabricación consta de muchas etapas antes de que cualquier componente o producto salga al mercado: diseño, creación de prototipos, pruebas y perfeccionamiento. Prototipado rapido Es una de las etapas cruciales del desarrollo de productos, ya que permite a diseñadores y fabricantes validar sus diseños y probar su funcionalidad. El proceso se centra en crear modelos funcionales con materiales óptimos y en agilizar los procesos de fabricación, manteniendo los costos bajos.
Este artículo detallará los diferentes factores que afectan a los costes del prototipado rápido y explicará la estimación de costes con un ejemplo.
¿Cuál es el coste del prototipado rápido?
El costo del prototipado rápido es el costo acumulado del material del prototipo, el costo de las herramientas, el costo del mecanizado o la fabricación, el costo del tratamiento de superficies, el control de calidad y el costo de envío, y los gastos generales. Aquí, los costos de mecanizado o fabricación contribuyen significativamente al costo total del prototipado rápido. Por lo tanto, el método que elija puede influir mucho en su presupuesto. Por ejemplo, la impresión 3D puede ser una opción de prototipado rápido económica para usted en comparación con Prototipos rápidos CNCSin embargo, la impresión 3D no puede satisfacer todos los requisitos de creación de prototipos, especialmente cuando se trata de prototipos metálicos y resistentes.
Nuevamente, el costo varía desde una cantidad mínima hasta una suma considerable. Por ejemplo, una arandela hermética se puede fabricar por $20 la unidad mediante impresión 3D. En cambio, si se necesita un prototipo mediante moldeo por inyección, el precio del prototipado rápido podría ascender a $30,000 debido a los complejos requisitos de mecanizado CNC y EDM.
Desglose de costos del prototipado rápido
A continuación se detallan los componentes clave de los costos de la creación rápida de prototipos, cada uno de los cuales contribuye al presupuesto final de cualquier prototipo.
1. Costo de materiales
Materiales para prototipado rápido
En primer lugar, el coste del material es un factor crucial en el coste de creación de prototipos. En segundo lugar, el tipo de material elegido también influye en los demás factores de coste. Por ejemplo, el mecanizado de materiales duros tiene una menor velocidad de producción, lo que incrementa el coste total de la máquina, ya que se requiere más tiempo para elaborar el diseño. Del mismo modo, si se necesitan prototipos de plástico, esto podría reducir tanto el coste del material como el del mecanizado (por hora) o la impresión 3D, independientemente del método de creación de prototipos utilizado.
La tabla que aparece a continuación resume los materiales más comunes para la creación rápida de prototipos y su coste relativo.
| Material para la creación de prototipos | Costo |
| PLA (ácido poliláctico) | $ |
| ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) | $$ |
| Resina (fotopolímero) | $ $ $ |
| Nailon (Poliamida) | $ $ $ |
| Aluminio: | $ $ $ $ |
| Policarbonato (PC): | $ $ $ |
| Acero Inoxidable | $ $ $ $ |
| Silicona | $ $ $ |
| Polímero reforzado con fibra de carbono | $ $ $ $ $ |
| Titanium | $ $ $ $ $ |
Nota: $ (coste más bajo) a $$$$$ (coste más alto)
2. Costo de herramientas
Prototipado de moldes
Otro elemento del desglose de costos del prototipado rápido es el costo del utillaje. Esto incluye el costo de las herramientas y los accesorios necesarios. En el caso del mecanizado CNC, el costo del utillaje es menor que en el moldeo por inyección. Además, el costo del utillaje para impresión 3D es significativamente menor que el del mecanizado CNC y el moldeo, ya que requiere un utillaje mínimo o nulo.
En el prototipado rápido CNC, el coste de las herramientas puede ser mayor si se requieren herramientas personalizadas para abordar las características geométricas complejas y únicas. Por lo general, los fabricantes incluyen el coste de las herramientas junto con el coste del mecanizado o del equipo.
3. Costo de equipo y mano de obra
El siguiente elemento es el costo asociado al equipo necesario para crear el prototipo. En el caso del mecanizado CNC, se suele expresar en dólares por hora ($/hora). Un diseño complejo puede requerir máquinas más avanzadas con más ejes (4, 5 o incluso 6), cuyo costo es mayor. El rango general para el mecanizado CNC oscila entre $20 y $120 por hora. Cuanto más avanzada y con más ejes sea la máquina, mayor será el costo por hora. Por consiguiente, otros procesos de mecanizado, como el corte por láser, el corte por chorro de agua y el mecanizado por descarga eléctrica, también tienen un costo por hora.
En la impresión 3D, el precio se expresa tanto en dólares por hora como por pieza. La variación de costes depende del tipo de impresión 3D que se utilice: estereolitografía (SLA), procesamiento digital de luz (DLP), fusión por chorro múltiple (MJF), sinterización láser directa de metales (DMLS) y fusión por haz de electrones (EBM). Por ejemplo, la impresión SLA es más económica que la DMLS.
Además, el costo de la mano de obra es el costo del operador, el ingeniero y demás personal de la fábrica. Por lo general, los fabricantes combinan este costo con el costo de mecanizado. En este caso, la geografía influye mucho en el costo. Los costos laborales son más altos en los países occidentales que en los asiáticos y africanos, y pueden ofrecer costos considerablemente más bajos. Por ejemplo, la infraestructura de fabricación avanzada y los bajos costos laborales de las empresas chinas les permiten ofrecer soluciones de prototipado precisas a precios competitivos. Por eso prototipado rapido china Los servicios son precisos, rápidos y asequibles.
4. Complejidad y precisión del diseño
A medida que los diseños se vuelven más complejos, requieren equipos avanzados y el tiempo de producción aumenta. Esto eleva los costos de prototipado rápido. Además, las geometrías complejas pueden requerir estructuras de soporte adicionales o posprocesamiento, lo que incrementa aún más los gastos. La necesidad de mayor precisión y tolerancias más estrictas también contribuye al costo total. Por último, la complejidad dificulta y prolonga el proceso de ensamblaje, lo que incrementa aún más el costo. Esto significa que los prototipos complejos son más caros de producir que los diseños más sencillos.
Con frecuencia, estos costes se reflejan en el coste por hora de mecanizado o producción.
5. Posprocesamiento y acabado de superficies
Prototipos metálicos terminados
El postprocesamiento implica recorte, desbarbado, tratamiento térmico, recubrimiento, etc. Por otro lado, el acabado superficial consiste en lograr una superficie lisa y estéticamente agradables. Si su prototipo requiere algún tipo de acabado superficial, el costo aumentará. Además, el costo puede variar según el tipo de acabado requerido. Por ejemplo, el pulido y la galvanoplastia son más costosos que el recubrimiento en polvo y el rectificado, mientras que un acabado sin tratar no tiene costo.
La tabla que aparece a continuación compara los costes relativos de algunas técnicas comunes de postprocesamiento y acabado;
| Método de postprocesamiento/acabado superficial | Costo |
| Lijado/Pulido/Granallado | $$ |
| Electropulido | $ $ $ |
| Pintura en Polvo | $ $ $ |
| Anodizado | $$ - $$$ |
| Recubrimiento (por ejemplo, níquel, cromo) | $$$ - $$$$ |
| Tratamiento térmico | $$$ - $$$$ |
| Grabado químico | $ $ $ |
| Grabado/Marcado Láser |
$$ - $$$ |
Nota: $ (coste más bajo) a $$$$$ (coste más alto)
6. Gastos generales
Algunos otros costos generales también están incluidos en el total de los precios de prototipado rápido. Las empresas generalmente agregan costos generales como costos de control de calidad, costos de software, costos de empaque, costos de logística y algunos costos varios en sus cotizaciones. Por lo tanto, si les pregunta sobre cualquier costo general u oculto incluido en el servicio.
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Estimación de costos de prototipos rápidos
Dado que conocemos los elementos de los costos generales del prototipado rápido, analicemos los siguientes aspectos: Estimación de costos de prototipado rápido a continuación. Tomemos como ejemplo una carcasa personalizada para drones.
- Material: Plástico ABS
- Proceso: Impresión 3D FDM
- Cantidad: unidades 5
- Tamaño: 150mm x x 100mm 50mm
- Tiempo de espera: 7 días hábiles
Aquí está la estimación de costos para este proyecto de prototipado rápido;
“Nota: este es un ejemplo de estimación de costes para la creación rápida de prototipos; los precios reales dependen del tamaño y las especificaciones de su proyecto.”
Además, el costo por pieza disminuye si se aumenta el volumen de producción o si se amplía el prototipado a Fabricación de bajo volumen con unos cientos de artículos.
Consejos para optimizar su presupuesto de prototipado rápido
Presupuesto para la creación de prototipos
Puedes seguir los siguientes consejos para reducir y optimizar el presupuesto del prototipado rápido;
- Simplifica tu diseño
Las geometrías complejas y las características como socavados, ranuras internas y cavidades aumentan el costo del prototipado rápido, especialmente en el prototipado CNC. Por lo tanto, optimice su diseño para que sea más simple sin alterar la funcionalidad y el rendimiento requeridos. Además, asegúrese de que el ensamblaje sea mínimo.
- Seleccione la maquinaria o la tecnología de creación de prototipos adecuadas.
En función de tus necesidades y requisitos, elige la tecnología de prototipado rápido óptima: CNC, impresión 3D, etc. Además, analiza las capacidades específicas de cada tecnología. Por ejemplo, tres máquinas CNC de tres ejes permiten un prototipado rápido más económico que una de cinco o seis ejes.
- Opciones de material
Utilice materiales económicos que cumplan con todas las propiedades necesarias y la funcionalidad requerida. También puede optar por plásticos de bajo costo para crear prototipos funcionales en la etapa inicial del desarrollo.
- Opte por la subcontratación.
También puedes subcontratar la fabricación de prototipos enviando tus diseños. Muchas empresas de prototipado rápido en línea ofrecen servicios de fabricación de prototipos para diversas aplicaciones. Elige un fabricante económico y confiable que tenga la capacidad de convertir tu diseño en un prototipo.
¿Merece la pena externalizar la creación de prototipos rápidos?
Los costos de equipamiento y montaje de la fábrica representan los principales desafíos para la producción rápida de prototipos. El costo de montaje solo se justifica con una larga serie de proyectos de producción. Por consiguiente, la experiencia y los recursos humanos también suponen un reto.
Por lo tanto, la subcontratación es la mejor manera de impulsar la productividad de su negocio y lanzar el producto al mercado con anticipación. Subcontratar a fabricantes experimentados y consolidados le permite aprovechar su infraestructura y experiencia en producción. Además, resulta más económico que producir internamente.
Externalice el prototipado rápido con Boda.
¿Está buscando un confiable y asequible subcontratación de prototipos ¿Busca un socio? Nuestras fábricas de mecanizado CNC e impresión 3D cuentan con la tecnología más avanzada, desde mecanizado CNC multieje hasta impresión 3D y electroerosión. En cada proyecto de prototipado rápido, optimizamos el proceso de producción eliminando etapas innecesarias para crear su prototipo en el menor tiempo posible. Sin embargo, no comprometemos la precisión ni la calidad de los prototipos.
Nuestras estrategias, como la colaboración directa con los proveedores de materiales, la utilización óptima de los mismos, la producción simplificada, las iteraciones rápidas (si es necesario) y la colaboración interdisciplinaria, nos permiten reducir nuestros costes de creación de prototipos.
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Recapitulación
En general, los costos del prototipado rápido dependen de varios factores, desde el tipo de material y el costo de la mano de obra hasta el método de mecanizado o fabricación. Optimizar el diseño para una producción rápida y utilizar materiales económicos puede reducir significativamente los precios del prototipado rápido. También puede subcontratar la fabricación de prototipos a empresas confiables como Boda para ahorrar tiempo y dinero.
Preguntas Frecuentes
¿Cuánto cuesta crear un prototipo?
Depende de varios factores, pero, aproximadamente, puede oscilar entre 100 y 20 000 dólares. Por lo general, el costo es menor para prototipos más sencillos y pequeños.
¿Qué factores influyen más en el coste del prototipado rápido?
Los principales factores que influyen en el costo son el tipo de material, el proceso de fabricación, la complejidad de la pieza, la cantidad y el plazo de entrega. Otros factores, como el posprocesamiento, el control de calidad y la configuración de la maquinaria, también tienen un impacto significativo en los costos totales.
¿Cómo puedo reducir el coste del prototipado rápido?
Puedes reducir el coste del prototipado rápido optimizando el diseño para la fabricación, eligiendo materiales económicos, reduciendo la complejidad de las piezas y minimizando el número de iteraciones. Además, si realizas pedidos de mayor volumen, los costes unitarios serán menores.
¿Afecta la selección de materiales a los costes de la creación rápida de prototipos?
Sí, la selección de materiales influye directamente en el coste. Los materiales de alto rendimiento suelen ser más caros. Además, algunos materiales requieren maquinaria especializada para su procesamiento.