الطباعة ثلاثية الأبعاد: مقدم خدمة أم شراء ذاتي؟

ليزا إرنست · 20.11.2025 · تقنية · 8 دقائق

صباح يوم الاثنين في ورشة عمل صغيرة في مكان ما بين زيورخ وأرجاو: يحتاج شخص ما إلى حامل «بسرعة» لعلبة مستشعر جديدة. يتم رسم ملف STL في ساعة واحدة - ثم يأتي السؤال: هل نرسل الملف إلى مقدم خدمة طباعة ثلاثية الأبعاد أم نضع طابعة خاصة بنا في الورشة؟

هذا هو الموقف الذي نختبره مرارًا وتكرارًا في 33d.ch - مع محبي الصناعة الهواة تمامًا مثل الشركات الصغيرة والمتوسطة أو المدارس. من ناحية، هناك حرية الطباعة بنفسك في أي وقت. من ناحية أخرى، هناك راحة الخدمة التي تهتم بالمواد والصيانة والنفايات. وفي مكان ما في الوسط، تسأل الميزانية: "ماذا يستحق الأمر حقًا؟"

نعرض لك كيف نتعامل مع هذا القرار في الممارسة العملية: باستخدام مؤشرات بسيطة، وأمثلة واقعية للتكاليف، وبعض الدروس المستفادة من ورشتنا في سويسرا.

Quelle: تمثيل خاص

لماذا القرار أكثر من مجرد مقارنة أسعار

من ينظر فقط إلى سعر الوحدة، يغفل بسرعة نصف الحقيقة. من وجهة نظرنا، يتعلق الأمر دائمًا بخمس نقاط:

• تكاليف مباشرة لكل جزء (مواد، كهرباء، وقت الجهاز، أسعار مقدمي الخدمات).
• الوقت المطلوب للجزء المكتمل – أي وقت الدورة من الفكرة إلى المكون في اليد.
• الجودة والمخاطر : كم مرة تحدث النفايات، من يفحص الأجزاء، مدى قوة العمليات؟
• الموارد والمعرفة : من يهتم داخليًا بالبرامج المساعدة، والصيانة، وتحليل الأخطاء؟
• الأمان والمسؤولية , خاصة في المدارس أو المختبرات المفتوحة (الانبعاثات، الإشراف، تدابير الحماية).

عندما نتحدث مع العملاء، نلاحظ بسرعة: الحل "الصحيح" نادرًا ما يكون أبيض وأسود. غالبًا ما ينتهي بك الأمر إلى شكل مختلط - أجزاء قياسية داخلية، وأجزاء متخصصة مع مقدم خدمة.

مقارنة موجزة: مقدمو خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد مقابل طابعة خاصة

تم الاحتفاظ بهذا الملخص عن قصد بشكل عام. يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام بمجرد إدخال أرقام محددة.

مثالان حسابيان من الممارسة

لعمليات الحساب المثالية لدينا، نأخذ قيمًا نموذجية من الممارسة: خيوط PLA قوية في نطاق حوالي 15-20 فرنك سويسري للكيلوغرام، مثل 3DJake ecoPLA, وكذلك سعر كهرباء حوالي 0.29 فرنك سويسري/كيلوواط ساعة وفقًا لبيانات ElCom الحالية لعام 2025 (swissinfo.ch). غالبًا ما يكون استهلاك الطاقة لطابعة FDM نموذجية قيد التشغيل حوالي 80-150 واط.

بالنسبة لمقدمي الخدمات، نركز على نطاقات تكلفة حوالي 0.50-3.00 يورو / سم³ للأجزاء البلاستيكية، كما هو مذكور في قوائم الأسعار للخدمات مثل Rapidobject . المنصات عبر الإنترنت مثلHubs 3D-Druck-Service تظهر نطاقات مماثلة وأوقات تسليم لبضعة أيام، اعتمادًا على المواد والإلحاح.

جميع الأرقام تقريبية - لكنها تساعد في الحصول على فكرة متى تستحق الطابعة الخاصة استثمارها في معظم الأحيان.

مثال 1: 10 مثبتات صغيرة شهريًا

حالة نموذجية: مثبتات كابلات صغيرة أو مشابك، 30 جم PLA لكل جزء، حوالي 5-6 ساعات وقت طباعة على طابعة FDM.

• مواد: 30 جم هي 0.03 كجم. عند 18 فرنك سويسري/كجم، فإن ذلك يبلغ حوالي 0.55 فرنك سويسري للجزء.
• الكهرباء: 6 ساعات × 0.12 كيلوواط ساعة × 0.29 فرنك سويسري ≈ 0.21 فرنك سويسري.
• الإهلاك والصيانة: إذا حسبت طابعة بقيمة 500 فرنك سويسري على مدى عامين بحوالي 60 ساعة طباعة شهريًا، فإنك تصل تقريبًا إلى 0.35-0.40 فرنك سويسري للساعة. لمدة 6 ساعات، سيكون ذلك حوالي 2.10-2.40 فرنك سويسري، بالإضافة إلى ربما 0.10 فرنك سويسري للتآكل (فوهات، صمغ، مواد تنظيف).

بالمجموع: حوالي 3 فرنك سويسري للجزء، إذا كانت الطابعة مستخدمة بالكامل. عند 10 أجزاء شهريًا، نتحدث عن حوالي 30 فرنك سويسري كتكاليف متغيرة.

بالنسبة لمقدمي الخدمات، فإن نفس الجزء - اعتمادًا على التعقيد والمزود - غالبًا ما يكون في نطاق 15-40 فرنك سويسري للقطعة، بالإضافة إلى أي رسوم إعداد وشحن. ومع ذلك، فإن التكاليف قابلة للتنبؤ، وليس لديك متاعب مع الطباعات الفاشلة.

في ورشتنا، قمنا بحساب العديد من الحالات المماثلة. عند 10-20 جزءًا صغيرًا مثل هذا شهريًا، تختار الفرق دائمًا تقريبًا طابعة خاصة - ببساطة لأن الاستثمار الأولي الأعلى سيكون مربحًا بعد بضعة أشهر.

مثال 2: 50 مثبتات وأدوات مساعدة شهريًا

الآن يصبح الأمر أكثر إثارة للاهتمام: ترغب شركة صغيرة ومتوسطة في طباعة حوالي 50 أداة فحص ومساعدة تجميع شهريًا. يزن الجزء حوالي 80 جم من PLA ويتم طباعته بملفات تعريف أسرع في حوالي 3 ساعات.

• مواد: 0.08 كجم × 18 فرنك سويسري/كجم ≈ 1.45 فرنك سويسري.
• الكهرباء: 3 ساعات × 0.12 كيلوواط ساعة × 0.29 فرنك سويسري ≈ 0.10 فرنك سويسري.
• الإهلاك والصيانة: 3 ساعات × 0.35-0.40 فرنك سويسري ≈ 1.05-1.20 فرنك سويسري، بالإضافة إلى 0.15 فرنك سويسري للتآكل.

قاعدة تقريبية: حوالي 2.70-3.00 فرنك سويسري لكل مثبت. بـ 50 قطعة شهريًا، فإن التكاليف المتغيرة تقريبًا حوالي 135-150 فرنك سويسري - الطابعة تحقق أرباحًا بسرعة كبيرة هنا.

بالنسبة لعروض الخدمات، نرى لهذه الأجزاء غالبًا نطاقات من 25-80 فرنك سويسري للقطعة، اعتمادًا على العملية والمواد والدقة وعدد القطع. الخدمة مسؤولة عن ضمان الجودة والتعبئة والتغليف، وعند الطلب، التشطيب أيضًا.

«فريق Z» مجهول الهوية، وهو شركة تكنولوجيا إلكترونيات صغيرة ومتوسطة من منطقة زيورخ، واجه هذا السؤال بالضبط. بعد حساب مشترك (بما في ذلك تقدير متحفظ لأخطاء الطباعة)، قرروا شراء طابعة FDM خاصة بهم - ويستخدمون الآن أيضًا مقدم خدمة بشكل عرضي للأجزاء المتخصصة المقاومة للحرارة.

فيديو توضيحي موصى به: يوضح هذا الفيديو (باللغة الإنجليزية) خطوة بخطوة كيفية حساب تكاليف الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل معقول - وهو عملي إذا كنت ترغب في استخدام أسعارك الخاصة بالساعة وأسعار المواد.

التقنية والمخاطر ومنحنى التعلم: أين تكمن المشاكل في الممارسة العملية

الطابعة ثلاثية الأبعاد الخاصة ليست جهاز "التوصيل والتشغيل" الذي تشغله ولا تلمسه أبدًا. في الأسابيع الأولى، نرى غالبًا معدلات فشل من رقمين في الفرق الجديدة - ليس لأن الطابعة سيئة، ولكن لأن ملفات تعريف الشرائح، وتوجيه الأجسام، والأشياء الصغيرة مثل المراوح أو غراء السرير ليست مناسبة بعد. بصراحة: كان الأمر كذلك بالنسبة لنا في الورشة في البداية.

العقبات النموذجية

• طباعات فاشلة: الطبقة الأولى لا تلتصق، أو ينفصل الجزء في منتصف المهمة أو يتشوه («التواء»). يوفر سير عمل تسوية سرير نظيف واختبار قياسي للطبقة الأولى الكثير من الأعصاب.
• توقعات خاطئة: التصميم بمساعدة الكمبيوتر مثالي، لكن الطباعة ليست كذلك. لديها حدود في النتوءات، والحروف الدقيقة، والحفر الصغيرة جدًا. أولئك الذين يتوقعون تفاوتات تبلغ ± 0.05 مم لن يكونوا سعداء بذلك.
• الصيانة: انسداد الفوهة، شيخوخة أنابيب PTFE، فقدان سرير الطباعة للالتصاق. لذلك نخطط لجلسات صيانة ثابتة بدلاً من الانتظار حتى تحدث المشكلة.
• الانبعاثات والسلامة: خاصة في المدارس أو المختبرات المفتوحة، لا يمكن تجاهل الجسيمات الدقيقة للغاية والمركبات المتطايرة. مؤسسات مثل NIOSH توصي بتهوية جيدة للغرفة، وأغطي مغلقة، وفي بعض الأحيان حلول ترشيح للطابعات ثلاثية الأبعاد في مساحات الصناعة والمكتبات والمدارس.

في 33d.ch، اعتدنا على اختبار الطابعات والمواد الجديدة دائمًا "على نطاق صغير" أولاً: أجزاء قياسية قصيرة، أخطاء متعمدة، إعدادات موثقة. فقط عندما تعمل هذه بشكل مستقر، نطبع أجزاء إنتاجية أو نسمح للعملاء بتشغيل الآلة بأنفسهم.

ما ثبت نفعه لنا

• ملفات تعريف قياسية في برنامج الشرائح، والتي نغيرها ببطء وعن قصد فقط.
• "سجل أخطاء" بسيط (رقمي أو ورقي) نسجل فيه الطباعات الفاشلة مع صور وسبب - هذا يوفر النقاشات والأخطاء المتكررة.
• "راعي طباعة" محدد بوضوح داخل الفريق، وهو مسؤول عن الصيانة وطلب المواد والتدريب.
• للمدارس: مفهوم غرفة مع تهوية أو منظف هواء، طابعات مغلقة وقواعد واضحة لمن ومتى يمكنه الطباعة.

لمن يستحق الأمر أي شيء؟ هواة، صناع، شركات صغيرة ومتوسطة، مدرسة

الهواة والمشاريع الخاصة

إذا كنت ترغب فقط في طباعة مشبك استبدال، أو حامل هاتف، أو ترقية لعبة لوحية بشكل متقطع، فيمكن أن يكون مقدم الخدمة كافيًا تمامًا - خاصة إذا كنت ترغب في اختبار ما إذا كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد مناسبة لك على الإطلاق. على الرغم من أن أسعار الوحدات أعلى، إلا أنك لا تحتاج إلى تخصيص مساحة أو وقت لطابعة خاصة بك.

بمجرد أن تبدأ في الطباعة بانتظام، وتجربة تعديلات، وربما تصميم تصميماتك الخاصة، فإن المعادلة تتحول بسرعة نحو جهاز خاص. بدءًا من حوالي 5-10 أجزاء شهريًا، ليست كبيرة جدًا أو غير عادية، فإن طابعة FDM قوية تستحق الاستثمار في معظم الحالات.

المصنعون وفرق النماذج الأولية

يعتمد المصنعون والشركات الناشئة وفرق النماذج الأولية على التكرارات السريعة. هنا، تعد الطابعة الخاصة أمرًا ضروريًا تقريبًا - وإلا فسوف تنتظر دائمًا وصول الطرود بدلاً من طباعة خيارين تباعًا بين عشية وضحاها. ومع ذلك، لا تزال الخدمات جذابة للأجزاء المتخصصة: على سبيل المثال، أجزاء SLS من النايلون أو المواد المقاومة لدرجات الحرارة العالية التي لا تستخدمها عادة.

الشركات الصغيرة والمتوسطة والإنتاج

في الشركات الصغيرة والمتوسطة، نرى نمطين نموذجيين: إما أن تكون الطابعة في قسم التطوير وتوفر المثبتات والأدوات المساعدة والنماذج الأولية؛ أو أنها في قسم الإنتاج المسبق وتطبع مساعدات وأدوات تشغيل صغيرة. في كلتا الحالتين، تستحق الآلة الاستثمار بسرعة إذا كانت هناك حاجة لأجزاء بانتظام.

بالنسبة للأجزاء الحساسة للسلامة، أو التفاوتات الضيقة جدًا، أو المكونات النشطة، لا تزال العديد من الشركات الصغيرة والمتوسطة تفضل اللجوء إلى مقدمي خدمات متخصصين - ببساطة لأن تقارير الاختبار وشهادات المواد والخبرة مع العمليات الصناعية متاحة هناك بالفعل.

المدارس والمؤسسات التعليمية

تستفيد المدارس بشكل كبير من طابعة ثلاثية الأبعاد خاصة بها: يرى الطلاب بشكل مباشر كيف يتحول الفكرة إلى كائن حقيقي. في نفس الوقت، هناك حاجة إلى قواعد واضحة للأمان والإشراف. من وجهة نظرنا، فإن طابعات FDM المغلقة مع PLA أو PETG، والتهوية الجيدة، والمسؤوليات الواضحة هي نقطة انطلاق معقولة. يجب استخدام العمليات الأكثر تعقيدًا كيميائيًا مثل SLA / الراتنج فقط مع الموظفين المدربين بشكل جيد ومعدات حماية إضافية.

Quelle: netzsieger.de

قبل الشراء، تستحق مقارنة صادقة: ما هو حجم البناء الذي تحتاجه حقًا، وما هي المواد التي يجب تشغيلها، وكم يمكن أن تكون الطابعة صاخبة في المكتب؟

Quelle: campus-schwarzwald.de

جداول المواصفات مفيدة - ولكن الأهم هو أن الآلة تناسب أجزائك المحددة وفريقك.

قائمة تدقيق: شراء خاص أم مقدم خدمة؟

تستحق الطابعة ثلاثية الأبعاد الخاصة الاستثمار بشكل خاص إذا ...

• تحتاج بانتظام (على سبيل المثال، > 5-10 أجزاء/شهر) إلى مكونات مماثلة،
• ترغب في اختبار النماذج الأولية والإصدارات بسرعة («فكرة اليوم، جزء الغد»)،
• لدى شخص ما في الفريق الرغبة في التعمق في برامج الشرائح والمواد والصيانة،
• تطبع بشكل أساسي أجزاء متوافقة مع FDM (مثبتات، مشابك، أدوات مساعدة، أغلفة)،
• يمكنك وضع الطابعة في غرفة مناسبة مع تهوية،
• تقبل أن الأسابيع الأولى هي فترة تعلم مع طباعات فاشلة.

يظل مقدمو خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد منطقيين إذا ...

• تحتاج فقط إلى عدد قليل من الأجزاء سنويًا أو ترغب في الاختبار أولاً،
• يتعلق الأمر بأجزاء كبيرة، أو معادن، أو بلاستيك عالي الأداء،
• تحتاج إلى تفاوتات ضيقة، أو تقارير اختبار، أو جودة إنتاجية،
• لا توجد وقت أو موارد لبناء معرفة داخلية،
• ترغب في التعامل مع الذروات على الرغم من أن لديك بالفعل طابعة خاصة بك.

الحل الأفضل في الممارسة العملية غالبًا ما يكون هجينًا: الأجزاء القياسية تعمل على الطابعة الخاصة، وكل ما هو استثنائي يذهب إلى مقدم خدمة - هكذا نراه مع العديد من عملائنا.

أسئلة عملية نسمعها كثيرًا

• «ألا يستهلك الكهرباء كل الميزانية؟»
  وفقًا لخبرتنا، فإن تكاليف الكهرباء ضئيلة مقارنة بالمواد ووقت العمل. مع طابعة FDM نموذجية، فإننا نكون في حدود بضعة سنتات لكل ساعة طباعة - العامل الكبير هو مدة تشغيل الطابعة ومقدار النفايات التي تتولد.
• «ما مدى سوء الطباعات الفاشلة حقًا؟»
  الطباعات الفاشلة مزعجة، لكنها جزء من البداية. مع ملفات تعريف بدء نظيفة، وإعدادات موثقة، وجزء اختبار صغير تطبعه أولاً عند إجراء تغييرات، يمكن تقليلها بشكل كبير.
• «هل الراتنج / SLA مناسب لمدرستنا؟»
  للطباعات التمهيدية، سنبدأ بوضوح بـ FDM و PLA. تجلب الراتنجات السائلة مخاطر إضافية فيما يتعلق بتلامس الجلد والأبخرة والتخلص منها - وهذا منطقي فقط مع الشباب إذا تم اتخاذ تدابير وقائية واضحة جدًا والكثير من الإشراف.
• «هل يمكننا لاحقًا التبديل من مقدم خدمة إلى طابعة خاصة؟»
  نعم، يفعل الكثيرون ذلك. طريقة عملية هي: أولاً، اكتساب الخبرة مع مقدمي الخدمات، وزيادة دقة الأشكال والمتطلبات - ثم جلب الأجزاء الأكثر شيوعًا إلى طابعة خاصة لاحقًا.

مزيد من التفاصيل عبر الفيديو: هنا يتم عرض كيفية عمل عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة ولماذا هي مناسبة - وهو أمر مفيد إذا كنت تخطط لاستراتيجية الطباعة ثلاثية الأبعاد طويلة الأجل الخاصة بك.

خاتمة مصغرة في 5 نقاط

• للأجزاء الفردية العرضية والمواد المتخصصة، فإن مقدم خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد هو خيار مريح وقابل للتنبؤ - لا توجد تكاليف ثابتة، ولا حاجة للصيانة.
• بمجرد طباعة أجزاء صغيرة وظيفية أو نماذج أولية بانتظام، فإن طابعة FDM الخاصة تستحق الاستثمار عادةً بعد بضعة أشهر.
• لا يعتبر سحب الكهرباء هو المحرك الحقيقي للتكلفة، بل وقت الجهاز والمواد ووقت العمل الداخلي - الملفات الفعالة والقليل من الهدر تحدث فرقًا.
• تتطلب الطابعة الخاصة شخصًا يتحمل المسؤولية: عن ملفات التعريف والصيانة والسلامة والتدريب.
• أقوى الإعدادات التي نراها في 33d.ch هي الهجينة: الطباعة الداخلية للأجزاء القياسية، ومقدم الخدمة للذروات والإجراءات المتخصصة.

تناسب جيدًا (أفكار روابط داخلية)

• فهم تفاوتات الطباعة ثلاثية الأبعاد
• تخزين خيوط الطباعة بشكل صحيح وتجنب الرطوبة
• أخطاء الطباعة ثلاثية الأبعاد النموذجية وكيف نصلحها
• مقارنة FDM و SLA و SLS للشركات الصغيرة والمتوسطة
• إعدادات طباعة ثلاثية الأبعاد آمنة للمدارس ومساحات الصناعة