При одинаковом расходе пластика 3D-печать может стоить по-разному: одна модель занимает принтер четыре часа, другая девять. В цену входят не только граммы филамента, но и машинное время, электричество и ручная обработка.
Сравним два условных заказа по граммам, часам и рублям, а затем изменим положение одной модели на столе. Так станет видно, какую разницу объясняет сам принтер, какую добавляет ручная работа и что проверять в слайсере перед сравнением реальных смет.
В статье вы узнаете:
В предварительном просмотре слайсера у двух кронштейнов указано по 80 г расходуемого филамента. Если назначить цену только за грамм, задания станут близнецами. Но один принтер печатал четыре часа, а другой девять. Оценка массы не показывает, сколько времени займут движения, прогрев и укладка пластика. Готовые детали после удаления поддержек при этом могут весить по-разному.
Слайсером называют программу, которая превращает объёмную модель и выбранные настройки в последовательность движений принтера. После «нарезки» он показывает две разные оценки: сколько филамента уйдёт на всё задание и сколько времени займёт печать. Это именно расход из плана печати, а не вес детали после удаления лишнего пластика. В расход могут входить поддержки под нависающими частями и кайма вокруг основания для прилипания к столу.
Масса говорит, сколько пластика пройдёт через сопло. Часы зависят ещё и от того, как именно его придётся укладывать. Невысокая деталь с простой формой может состоять из сравнительно небольшого числа слоёв. У высокой детали слоёв больше. Если уменьшить высоту каждого слоя ради более гладкой наклонной поверхности, принтер пройдёт по модели больше раз. При одинаковых граммах это не обязано дать одинаковое время.
Внутри слоя принтер проводит линии стенок, заполняет деталь, переезжает между участками, тормозит и разгоняется. На коротком ходе он может не достигнуть заданной скорости. Поэтому время берут из нарезки под конкретный принтер и настройки, а не выводят из массы.
Представим одну мастерскую, один FDM-принтер и один и тот же филамент. В первом задании простой плоский кронштейн лежит широкой гранью на столе, а слайсер показывает 80 г и 4 часа. Во втором задании другой кронштейн выше, у него есть нависающие участки; выбранный профиль печати даёт 80 г и 9 часов. Цифры условные: мы не выдаём их за замер конкретной модели. Равные 80 г здесь взяты специально, чтобы увидеть влияние времени при неизменной цене пластика.
Для обоих заданий мастерская купила филамент по 1800 ₽ за килограмм, измерила для такой работы среднюю мощность принтера 120 Вт и платит 6 ₽ за киловатт-час. На покупку и обслуживание принтера она относит 18 ₽ за час печати. Это её учебные исходные данные, а не готовые ставки для чужой мастерской. Резерв на неудачные попытки пока равен нулю: он не нужен, чтобы объяснить разницу.
Пластик. В каждом задании 80 г составляют 0,08 кг. Умножаем на цену килограмма: 0,08 × 1800 = 144 ₽. Строка материала у двух заданий совпала. Если на одной катушке цена иная, совпадение исчезнет, даже при равной массе; в нашем сравнении катушка одна.
Электричество. Средние 120 Вт равны 0,12 кВт. Первое задание потребляет по нашей оценке 0,12 × 4 = 0,48 кВт⋅ч и обходится в 0,48 × 6 = 2,88 ₽. Второе потребляет 0,12 × 9 = 1,08 кВт⋅ч и обходится в 1,08 × 6 = 6,48 ₽. Здесь разница составляет 3,60 ₽. Число небольшое в выбранных условиях, но оно появляется только из-за времени: тариф и средняя мощность остались прежними.
Занятость принтера. При выбранных 18 ₽ за час первое задание получает 4 × 18 = 72 ₽ расходов на оборудование, второе 9 × 18 = 162 ₽. Разница уже 90 ₽. Это условная доля покупки и обслуживания, которую владелец распределяет на рабочие часы. Она не равна плате человеку, который готовит файл или снимает деталь со стола.
Теперь складываем три строки. Для первого задания получаем 144 + 2,88 + 72 = 218,88 ₽. Для второго 144 + 6,48 + 162 = 312,48 ₽. Разница равна 93,60 ₽ при одинаковых 80 г. Из неё 90 ₽ даёт выбранная стоимость пяти дополнительных часов принтера, ещё 3,60 ₽ приходится на электричество. Если владелец не включает расходы на оборудование, обе суммы станут ниже, но различие в электричестве останется.
Это учтённые затраты, а не цена для покупателя. В суммах пока нет работы человека, упаковки, доставки, налогов и прибыли. Разговор о «дорогом пластике» здесь скрыл бы пять часов занятого принтера.
После печати плоский кронштейн нужно снять со стола и быстро проверить. Высокий может потребовать подготовки поддержек до запуска, их удаления после печати и очистки поверхности. Принтер выполнял задание девять часов, но человек не стоял возле него все девять. Расходы на работающий принтер и оплата занятости человека могут идти одновременно. Не записывайте все часы автоматической печати как часы ручного труда, если человек в это время занимался другими задачами.
Для отдельного примера допустим, что на первое задание человек потратил суммарно 15 минут, на второе 35 минут. Сюда входят действия до запуска и после окончания, но не время автоматической работы между ними. Мастерская оценивает свой час в условные 480 ₽. Тогда ручная часть первого задания равна 15 / 60 × 480 = 120 ₽, второго 35 / 60 × 480 = 280 ₽. Разница ручного труда составляет 160 ₽.
Если сложить ручной труд с тремя прежними строками, получится 218,88 + 120 = 338,88 ₽ и 312,48 + 280 = 592,48 ₽. Между заданиями уже 253,60 ₽. Эти деньги не возникли из массы пластика: 93,60 ₽ объясняют принтер и электричество, 160 ₽ объясняют дополнительные действия человека. В другой мастерской минуты и стоимость часа будут своими; у домашней печати владелец может вообще не переводить собственное время в рубли. Главное, чтобы это было сознательное решение, а не потерянная строка сметы.
Резерв на брак держите отдельно. Выбранный процент к учтённым расходам увеличит обе суммы, но не измерит минуты подготовки или очистки. Он не заменяет расчёт ручной работы.
Первое объяснение ищут в высоте модели и слоях. В PrusaSlicer высота слоя задаёт толщину каждой уложенной «пластинки». Более тонкий слой позволяет подробнее передать детали по вертикали, но обычно требует больше слоёв и времени. При выборе 0,10 мм вместо 0,20 мм не следует обещать ровно двукратное время: на него влияют первый слой, размеры сечений, скорости разных движений и ограничения самого принтера. Для цены важна не красивая пропорция в уме, а новая оценка времени после нарезки.
Второе объяснение связано с ориентацией. Повернули кронштейн на бок, и его высота над столом изменилась. Вместе с ней меняются количество слоёв, площадь контакта с платформой и расположение нависающих участков. Иногда удачная ориентация убирает часть поддержек; иногда ради хорошей лицевой поверхности приходится печатать дольше. Поддержки служат временными подпорками под участками, которым не на что опереться во время печати. Они добавляют маршруты печати и пластик, а потом их удаляют. Поэтому два задания с итоговыми 80 г не обязательно имеют одинаковые 80 г полезной детали: в одном из них часть граммов могла уйти в мусор вместе с подпорками.
Третье объяснение прячется в траектории. Больше наружных стенок, мелких отверстий и раздельных участков означают больше коротких ходов и переходов. Скорость из профиля ограничивают ускорение и параметры движения принтера. Некоторые внешние стенки или нависающие участки печатаются медленнее внутренних. Отсюда простой вывод: одинаковую массу можно уложить немногими длинными линиями или множеством коротких. Принтер не получает оплату за красоту метафоры, но время в смете появляется вполне реальное.
Отдельно проверьте, не сравниваются ли разные задания под видом одной детали. Один человек назвал «80 г» вес снятого и очищенного изделия, другой переписал «80 г» из предварительного просмотра слайсера, где уже есть поддержки и кайма. Такие числа не образуют честной пары. Для сравнения затрат на материал нужны граммы всего расходуемого филамента из нарезки каждого задания. Для сравнения результата можно дополнительно взвесить готовые детали, но это уже другой показатель.
Допустим, высокий кронштейн поставили на другую грань и заново нарезали. В учебном сценарии новый план требует 85 г филамента, зато принтер заканчивает за 6 часов. Пять дополнительных граммов могут появиться, например, если для нового положения слайсер добавил более широкую кайму у основания или изменил поддержки. Это лишь один возможный результат повторной нарезки, а не обещание, что поворот модели всегда добавит ровно 5 г и сэкономит 3 часа.
Посчитаем при прежних ценах и той же условной средней мощности. Пластик: 0,085 × 1800 = 153 ₽. Электричество: 0,12 × 6 × 6 = 4,32 ₽. Принтер: 6 × 18 = 108 ₽. Сумма равна 265,32 ₽. Исходное второе задание стоило 312,48 ₽, значит, по этим трём строкам новая ориентация сберегла 47,16 ₽, хотя филамента ушло на 5 г больше. Дополнительный пластик добавил 9 ₽, три сэкономленных часа убрали 54 ₽ машинных расходов и 2,16 ₽ электричества.
Если после поворота поддержки снимаются быстрее и ручная работа занимает 25 минут вместо 35, при тех же условных 480 ₽/ч она обойдётся в 25 / 60 × 480 = 200 ₽. Полная сумма с этой отдельной строкой составит 265,32 + 200 = 465,32 ₽ вместо прежних 592,48 ₽. Экономия в таком сценарии равна 127,16 ₽. Если же новое положение испортит важную поверхность или ослабит нагруженный участок, более дешёвый вариант может не подойти. Модель выбирают по требованиям к детали, а цену сравнивают уже среди пригодных способов печати.
Здесь пластик подорожал, но сокращение времени перевесило прибавку. Бывает и наоборот: чуть меньше филамента сопровождается дополнительными часами на тонких слоях. Сравнивайте целые планы печати, а не один показатель.
Начните с двух вариантов одной задачи: например, разное положение модели на столе или два допустимых профиля толщины слоя. Зафиксируйте один принтер, один материал и одинаковые требования к прочности и видимой поверхности. Иначе можно получить экономию только на бумаге: сравнить прочный кронштейн с хрупким или гладкую лицевую сторону с грубой.
Нарежьте первый вариант в слайсере и запишите расход филамента в граммах и оценку времени. Проверьте предварительный просмотр по слоям: есть ли поддержки, где они соприкасаются с деталью, добавлена ли кайма, нет ли участков, которые остаются без опоры. Затем измените один осмысленный параметр, заново нарежьте модель и запишите новую пару «граммы + часы». Не переносите время из старого файла к массе нового: это разные задания.
Переведите оба варианта в деньги с одинаковой ценой пластика за килограмм, тарифом, средней мощностью и своей оценкой расходов на принтер за час. Если нужна удобная форма, калькулятор себестоимости 3D-печати принимает расход пластика, время, среднюю мощность, тариф, часовую долю принтера и выбранный резерв. Введите каждый вариант отдельно и сравните строки результата. Калькулятор не знает, сколько минут вы готовили файл или снимали поддержки; их считайте отдельно, как мы сделали выше.
Среднюю мощность берите из измерения целого задания, а не из максимума на блоке питания. Если фактическое время заметно отличается от оценки слайсера, уточните профиль принтера. Для повторяемых заказов записывайте свои часы и расход энергии.
Результат сравнения сформулируйте в двух строках: «вариант А тратит столько-то граммов и часов, вариант Б столько-то; разница в учтённых расходах такая-то». После этого отдельно запишите ручные минуты и решение о качестве. Так цена перестанет выглядеть загадочной надбавкой за «сложную форму»: станет ясно, какие движения принтера и какие действия человека её создали.
Напишите своё мнение, комментарий или предложение.