Anche se molti produttori generalisti vogliono fornirti dei dati sommari non appena ti metti in contatto con loro, la verità è che la risposta a questa domanda rimarrà un’incognita finché non avrai fisicamente in mano i tuoi componenti in 3D.
Prima di spiegarti come poter ottenere i tuoi componenti in 3D conoscendo anche i costi di produzione in comparazione con i metodi tradizionali, voglio aiutarti a mettere in equazione tutti i fattori che influiscono sul costo finale della produzione additiva.
In generale nel mondo della stampa 3D sono due i metodi di calcolare i costi di produzione per parti, comparandole con i metodi tradizionali.
Entrambi i metodi, però, sono delle semplificazioni che non tengono conto di molti costi occulti, che vedremo insieme in questo articolo.
1) La teoria del mare piatto
La chiamo così perché questa teoria, come puoi vedere nel grafico, indica che, diversamente dai metodi tradizionali, il costo per componente stampato in 3D rimane invariato, sia se stampi 1 solo pezzo, sia se ne stampi 100.
Con i metodi tradizionali, invece, più componenti produci, più il costo produttivo diminuisce.
Questa teoria ha in sé una verità, infatti, una delle mie regole d’oro del metodo CorSystem è proprio questa:
Non conviene MAI produrre con stampa 3D lotti molto grandi di componenti semplici o tutti uguali
2) La teoria della bassa marea
In questo caso la teoria dell’additive della bassa marea sostiene che:più aggiungi parti da produrre sul piatto di stampa, i costi e il tempo medio di costruzione per parte diminuiscono.
Anche questa teoria ha del vero, visto che l’addetto all’impiattamento, ovvero l’operatore che dispone i componenti sul piatto di stampa, deve ottimizzare lo spazio per produrre insieme più componenti, anche se hanno geometrie diverse.
Entrambe le teorie, però, non tengono in considerazione molti altri costi occulti, che non dipendono solo dai tuoi componenti, ma da come è stata ingegnerizzata la stampante 3D e dai consumabili utilizzati.
Ci sono dei costi occulti, che dipendono dal tipo di stampante 3D che stai utilizzando
Partiamo da un concetto ovvio: ovvero dall’utilizzo della stampante 3D per metalli, che è inversamente collegata al costo per ogni componente.
In pratica, i costi per produrre i componenti diminuiscono, quanto più aumenta l’utilizzo della stampante 3D.
Meno sfrutti la tua stampante 3D, lasciandola spesso inattiva, più ti costerà produrre i tuoi componenti. Come per i metodi tradizionali, anche produrre in additive richiede una pianificazione della produzione per ridurre i tempi morti o per evitare di far partire la stampa con un piatto semivuoto.
Questo problema tocca direttamente i Service di stampa 3D, che non fanno mai partire un ciclo di stampa per stampare un solo componente, ma attendono di avere “abbastanza ordini”.
I Service non producono il tuo componente il giorno stesso che glielo commissioni, ma attendono che un altro cliente gli commissioni la stampa di un pezzo simile al tuo, per poter ottimizzare i costi produttivi.
Domanda: Faresti partire la lavatrice, consumando energia, per lavare solo un paio di calzini?
Questo è il motivo per cui i Service (leggi anche questo articolo) ti fanno aspettare molto tempo prima di consegnarti il componente.
Ora vediamo gli altri costi, che non vengono presi in considerazione nelle teorie più diffuse sull’additive manufacturing. Infine scoprirai i costi occulti, che non sono relativi alla quantità di componenti da stampare o al costo di stampa, ma dipendono dal tipo di stampante 3D che utilizzi.
I costi tralasciati dalle due teorie riguardano:
- Costo del materiale: quanto ti costa la polvere? (leggi anche questo articolo) Da quali fornitori potrà comprarla? Quanto costa conservarla?
- Costo dei consumabili: il gas utilizzato, i filtri o la spatola del recoater;
- Costo della manodopera: il team tecnico viene dimenticato, perché apparentemente la stampante 3D produce il pezzo senza il coinvolgimento diretto di un operatore. (Anche se puoi far partire la stampa anche dal tuo telefonino, comodamente dal tuo divano di casa, serve un progettista che lavori al disegno CAD e l’impiattatore che progetti la disposizione dell’unità sul piatto);
- Costi legati alla messa in sicurezza;
- Costi dello smaltimento filtri.
- ecc…
Oltre a questi elementi, devi tenere in considerazione i costi occulti, derivati da quale stampante 3D utilizzerai.
Non tutte le stampanti 3D sul mercato sono uguali, ma noi possiamo dividerle in due macro categorie:
- stampanti 3D per polimeri (tendenzialmente non ti interessano se produci componenti meccanici);
- stampanti 3D per metalli.
Le stampanti 3D per metalli, a loro volta, si possono suddividere in altre due categorie:
- Stampanti 3D generaliste, ovvero non specializzate in nessun settore d’applicazione in particolare o nel trattamento di una specifica famiglia di materiali;
- Stampanti 3D specializzate in un unico settore d’applicazione o nell’utilizzo di una famiglia specifica di materiali.
Le stampanti 3D specializzate si possono a loro volta suddividere in stampanti 3D specializzate in un unico materiale; in pratica questo è una sua sottocategoria.
Le stampanti 3D generaliste per metalli non sono specializzata in nessun settore in particolare, quindi non solo non sono ingegnerizzate per produrre dei componenti meccanici con le migliori qualità e nel minor costo possibile, ma devono essere capaci di soddisfare diverse esigenze, anche di settori ultra spendenti come Aerospace, Energia, Motorsport.
Aspetto che nella maggioranza dei casi è controproducente se ti produci componenti meccanici, perché ti costringe a sostenere dei costi elevati a prescindere.
I costi occulti delle stampanti 3D generaliste sono:
– I costi del materiale
Le stampanti 3D generaliste spesso hanno dei blocchi hardware e software che non ti permettono di scegliere da quale fornitore di polveri rivolgerti e, soprattutto, quale polvere utilizzare.
Con le stampanti 3D generalisti non potrai produrre i tuoi componenti con la polvere metallica che preferisci
Dovrai limitarti a scegliere dal misero listino del tuo produttore di stampanti 3D generalista e non potrai produrre i tuoi componenti con la polvere di cui hai bisogno.
Non solo, questi blocchi ti costringono a comprare la polvere dal tuo produttore di stampanti 3D con un rincaro dei prezzi fino al 200%, come potrai leggere in modo approfondito in questo articolo.
Secondo uno studio di Roland Berger, società di consulenza strategica e aziendale, un kg di acciaio inox 316 L comprato direttamente da chi produce la polvere, costa 50 euro al kg.
La stessa qualità dello stesso tipo di acciaio comprato da un produttore di stampanti 3D, costa in media 160 euro.
Ma i costi occulti non finiscono qua…
– I costi dei consumabili
Le stampanti 3D generaliste stampano con più polveri metalliche diverse; alcune di quelle sono più reattive rispetto ad altre, ovvero esplodono molto facilmente a contatto con l’ossigeno.
Per evitare combustioni è necessario sfruttare l’argon durante il processo e la movimentazione di queste polveri, un gas che satura la camera di stampa eliminando l’ossigeno presente nella stessa.
Il problema è che, non solo l’argon può essere un killer letale , ma è anche costoso!
Al primo colpo di laser, produrre in 3D ti è già costato centinaia di euro solo per l’utilizzo del gas, dell’energia e del tempo uomo, dato che le stampanti 3D generaliste, per saturare tutta la camera di stampa, ci possono impiegare anche due ore.
L’Argon è un killer per le persone, ma anche per il tuo portafoglio
– Costo dello smaltimento
I filtri con la polvere metallica reattiva non possono finire a contatto con l’ossigeno, quindi alcuni produttori di stampanti 3D generaliste ti consigliano di immergere il rifiuto in acqua per evitare la combustione.
Il filtro bagnato, però, diventa un rifiuto speciale altamente pericoloso, che dovrai smaltire con delle norme burocratiche severe e costose.
Secondo il listino prezzi dell’Intercent, che si occupa dello smaltimento rifiuti dell’Emilia Romagna, il prezzo di smaltimento per un rifiuto speciale pericoloso, come il filtro bagnato dall’acqua e pieno di polvere metallica, è ben più alto rispetto ad un rifiuto normale.
Spesa che graverà ulteriormente sul tuo portafoglio.
Riprendendo un paragrafo del mio libro Corsystem, ti mostrerò i passaggi che dovrai seguire per smaltire quel rifiuto:
Le procedure di smaltimento vengono regolate dalla legge d.lgs. n. 152/2006, che prevede:
- lo smaltimento corretto e a norma del rifiuto speciale sia una responsabilità tua e della tua azienda. Per qualsiasi errore o mancanza, dovrai rispondere di conseguenza;
- che il rifiuto debba essere correttamente etichettato con un asterisco, in modo che sia classificato;
- che tu debba progettare una nuova area dedicata allo smaltimento: non ti basterà inserire nella tua azienda dei semplici contenitori ecologici, ma dovrai allestire un vero e proprio nuovo deposito all’interno della tua sede, dove avranno accesso solo gli addetti autorizzati;
- il percorso, che farà il rifiuto, venga tracciato. Oltre al deposito, dovrai iscriverti, pagando, al SISTRI (sistema di controllo per rintracciare i rifiuti), alla redazione del FIR e del MUD: tutti strumenti necessari per tracciare il carico e lo scarico del rifiuto;
Producendo un rifiuto pericoloso, ti assumi una vera e propria responsabilità penale.
Con una stampante 3D generalista, non solo i costi aumentano, nonostante il largo utilizzo della macchina, ma aumentano anche i problemi da risolvere, le preoccupazioni (sai di cosa parlo se hai letto (questo articolo) i danni che fa l’argon sulla salute) e il tempo di produzione, manutenzione e gestione della tecnologia.
Per questi costi occulti, che divorano il fatturato come un buco nero, ho deciso di focalizzare la mia azienda, 3D4MEC Srl, solamente nella produzione di stampanti 3D per un solo settore e per un unico materiale.
Questa focalizzazione, non solo mi ha permesso di ingegnerizzare le stampanti 3D per produrre componenti meccanici con le più alte qualità, ma ha ridotti i costi di produzione.
Con una stampante 3D specializzata diminuisci i costi di produzione
Ad esempio: la stampante 3D4STEEL specializzata nel processo degli acciai per l’applicazione meccanica, infatti:
- Utilizza l’azoto, al posto dell’argon, che può essere prelevato direttamente dall’atmosfera grazie ad un generatore (incluso nell’impianto);
- È Open Powder, ovvero non ha blocchi hardware e software e puoi utilizzare tutte le polveri d’acciaio che desideri comprandole direttamente dai produttori di polvere al giusto prezzo.
- Utilizza solo polvere d’acciaio che è poco reattiva, quindi i filtri di scarto possono essere smaltiti come un comune metallo nel bidone che hai già in azienda;
- È personalizzata sulle tue esigenze produttive. È come un vestito disegnato su misura per il tuo fisico e per l’occasione d’uso.
Come capire quanto ti costeranno i tuoi componenti meccanici prodotti in stampa 3D per metalli?
Il tempo di utilizzo della macchina è variabile e dipende da caso a caso perciò anche la comparazione con i metodi tradizionali deve essere fatta sui tuoi componenti.
Quello che posso fare senza nessun impegno da parte tua, ma comunque restituendoti un dato sommario e poco indicativo è mostrarti la comparazione eseguita su un mio componente meccanico.
Ma per conoscere davvero i costi e i tempi dei TUOI pezzi prodotti in stampa 3D dovresti richiedermi un caso studio su misura.
Non solo, per avere una visione realistica sul ritorno dell’investimento, dovresti aver a disposizione la stampante 3D per una o due settimane e vedere come lavora sui tuoi componenti.
Senza questi dati non avrai mai un quadro chiaro del ritorno sull’investimento di questa tecnologia.
Per questo motivo metto do ai miei clienti la possibilità di noleggiare per un breve periodo la stampante 3D4STEEL, proprio perché da imprenditore meccanico so quanto sia importante valutare un investimento con i dati giusti e con un test basato sulla tua realtà meccanica.
Ovviamente do questa possibilità solo a chi richiede l’accesso al 3D4YOU, il percorso di avvicinamento che ti permette di ottenere un’analisi dettagliata sui tempi e i costi di produzione di un tuo componente stampato con una stampante 3D4STEEL.
Prima di introdurti questa possibilità, vorrei che scaricassi il caso studio per vedere come deve essere condotto il confronto fra stampa 3D e metodi tradizionali. Ho prodotto un piegatore sia con i metodi additivi, sia con i sistemi tradizionali: il risultato è stato incredibile.
Mi raccomando! Non fidarti mai di informazioni a priori, ma pretendi sempre una prova sui tuoi componenti e dei dati di costi e tempi di produzione per poter capire davvero quale sarà l’impatto di una stampante 3D sul tuo investimento e sul tuo fatturato a lungo termine.
You can’t do today’s job, with yesterday’s methods.
Al prossimo articolo,
P.S. Se vuoi diventare davvero un esperto di stampa 3D per metalli clicca il pulsante qui sotto e acquista la tua copia del libro CorSystem. Scoprirai tutti i dettagli del metodo innovativo per sfruttare la stampa 3D per metalli per accelerare il flusso produttivo meccanico e sconfiggere la concorrenza.
