迅速なプロトタイピングのコストはいくらですか？

導入

迅速なプロトタイピングは、製品開発における重要なステップであり、デザイナーとエンジニアが概念の物理モデルを迅速に作成できるようになります。迅速なプロトタイピングコストを理解することは、どのプロジェクトでも予算編成と意思決定に不可欠です。この記事は、関連するコストに関する包括的なガイドを提供します 迅速なプロトタイピングサービスs、どの方法と戦略があなたのニーズに最適かについて情報に基づいた選択をするのに役立ちます。あなたがスタートアップであろうと確立された会社であろうと、これらのコストを管理する方法を知ることは、開発プロセスを合理化できます。

迅速なプロトタイピングサービスの種類

迅速なプロトタイピングには、それぞれが明確な利点、制限、コストプロファイルを備えた多様なテクニックを網羅しています。以下は、最も広く使用されている方法の詳細な見方です。

• 3D印刷
  多くの場合、添加剤の製造と呼ばれる3Dプリンティングは、プラスチック、樹脂、金属などの材料から層ごとにオブジェクト層を構築します。その汎用性は、従来の方法に挑戦する複雑な形状（格子構造や有機形状を考えていること）を作成することに輝いています。消費財では、企業は3D印刷を使用して、複雑なパッケージングデザインをプロトタイプすることができます。ただし、その欠点には、機械加工された部分と比較して機械的強度が低下し、後処理されない限り粗い表面仕上げが含まれます。コストは材料と規模によって異なり、迅速な反復のための頼りになります。

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• CNC加工
  この減算プロセスは、アルミニウムプラスチックやABSプラスチックなどの材料の固体ブロックから部品を彫り、例外的な精度と耐久性を提供します。迅速な機械加工ソリューションとして知られているCNC加工は、実世界のテストに耐える必要がある機能的プロトタイプ（ギアやハウジングなどの機能的なプロトタイプの生産に優れています。航空宇宙では、高耐性コンポーネントを作成するために使用されます。幅広い材料を処理しますが、機械加工時間が長くなり、特殊なツールの必要性があるため、設計の複雑さとともにコストが上昇します。単純な部品はすぐに生産できますが、複雑な設計には複数のセットアップが必要になる場合があり、労働と費用の増加が必要になる場合があります。

• 真空鋳造
  真空鋳造には、マスターモデルからシリコン型を作成し、ポリウレタン樹脂を注ぎ、高品質のレプリカを生産します。滑らかな仕上げや洗練された電話ケースなどの細かい詳細を備えた小さなバッチ（10〜50ユニット）のプレゼンテーションモデルまたはプリプロダクションパーツに最適です。医療分野では、補綴コンポーネントのプロトタイピングに使用されます。最初のカビ制作は時間を集中的で費用がかかりますが、その後の部分は経済的であり、限られたランには費用対効果が高くなります。その制限はスケーラビリティにあります。小さな小さなバッチ、その他の方法はより実用的になります。

射出成形やレーザー切断などの追加の技術は存在しますが、プロトタイピングではあまり一般的ではありません。射出成形は、ツーリングコストが高いため、1回限りのプロトタイプではなく大量生産に適していますが、レーザー切断は2Dまたはフラットコンポーネントに制限されており、3Dの適用性が制限されています。適切な方法を選択すると、プロジェクトのニーズにかかっています。材料特性、設計の複雑さ、生産量、予算がすべて役割を果たします。

迅速なプロトタイピングコストに影響を与える要因

迅速なプロトタイピングコストは、いくつかの重要な変数に基づいて変動します。これらの要因を理解することで、費用を予測し、アプローチを改善することができます。

• 物質的な選択
  材料は大きなコストの違いを促進します。 PLAやABSなどの基本的なプラスチックは手頃な価格で、多くの場合、1立方インチあたり1〜5ドルかかりますが、チタンやステンレス鋼などの金属は、処理需要のために1立方インチあたり20ドルを超えることがあります。柔軟な樹脂や複合材料などのエキゾチックな材料も保険料を運びます。たとえば、おもちゃのプラスチックプロトタイプは安価かもしれませんが、エンジン用の金属ブラケットには、より高価な原材料と機器が必要です。

• 複雑
  詳細な設計により、より多くの時間とリソースを要求することでコストが増加します。オーバーハングを備えた3Dプリントされた部品には、サポート構造が必要で、材料と除去時間が追加されます。 CNCの機械加工では、緊密な許容範囲または内部空洞を備えた部品には、複数のツール変更またはカスタムフィクスチャーが必要になる場合があります。マルチパート型と単純なブロックの考え方です。曲線の削減や非必須機能の排除など、デザインを簡素化すると、費用が大幅にトリミングされる可能性があります。

• サイズとボリューム
  より大きなプロトタイプは、より多くの材料と生産時間を消費します。小さな3Dプリントされたキーチェーンには1時間かかる場合がありますが、本格的なダッシュボードモデルには数日かかる可能性があり、コストを比較的にスケーリングすることができます。真空鋳造では、より大きな金型は初期投資が高いことを意味します。ボリュームも重要です。単一の大部分は、一緒に生産されるいくつかの小さなものよりも単位あたりの費用がかかります。

• 後処理
  請求書を提出する、絵画、塗装、または組み立ての仕上げステップ。 3Dプリントされた部品では、洗練された外観のために何時間ものサンディングが必要になる場合があり、20〜50ドルの費用がかかりますが、CNC部品では腐食抵抗のために陽極酸化する必要があり、100ドル以上を追加する必要があります。これらのステップは美学や機能を強化しますが、ハイエンド仕上げの基本コストを2倍にすることができます。

• バッチサイズ
  ここでは規模の経済が適用されます。 1つの真空キャスト部品を生産するには、金型料金を含めて200ドルの費用がかかる場合がありますが、金型コストが広がるにつれて20部がそれぞれ50ドルに低下する可能性があります。 3D印刷では、ビルドトレイを複数のアイテムで埋めることで、マシンの使用を最適化し、ピースごとの価格を下げます。

• 納期
  速く必要ですか？迅速な迅速な製造サービスはプレミアムを請求します。標準的なCNCジョブは150ドルで1週間かかる場合がありますが、48時間のターンアラウンドは300ドルにジャンプする可能性があります。市場の窓がタイトなエレクトロニクスのような業界では、このトレードオフはしばしば理にかなっていますが、それほど緊急のプロジェクトでは豪華なコストです。

これらの要素を分析することにより、プロトタイピング計画を調整できます。たとえば、標準の配信を備えたより安価な素材でよりシンプルな設計を選択すると、コア機能を犠牲にすることなくコストを削減できます。

迅速なプロトタイピングサービスのコスト範囲

迅速なプロトタイピングのコストは、方法、材料、およびプロジェクトの詳細に基づいて大きく異なります。詳細な内訳は次のとおりです。

• 3D印刷
  典型的な部品の場合、50ドルから500ドルの範囲です。小さなプラスチックウィジェットの費用は75ドルですが、詳細な樹脂モデルまたは大きなピースは400ドルに達する可能性があります。 DMLSなどのプロセスを使用したメタル3Dプリントは、500ドルから始まり、2000ドルのチタン航空宇宙ブラケットなど、大きく複雑なアイテムのために数千に昇ることができます。コストは、材料（プラスチック対金属）、層の厚さ、および構築時間に依存します。

• CNC加工
  100〜1000ドルを期待してください。基本的なプラスチックブロックは120ドルかもしれませんが、緊密な許容範囲を備えた精密金属部品は900ドルに達する可能性があります。要因には、材料（アルミニウム対鋼）、機械の種類（3軸対5軸）、およびランタイムが含まれます。マルチアングルカットを処理する5軸マシンは、精度を高め、価格も高め、よりシンプルなセットアップでコストを2倍にします。

• 真空鋳造
  1部あたりのコストは50ドルから200ドルの範囲で、金型は500ドルから2000ドルの事前に追加されています。単一の詳細なキャスティングは合計150ドルである可能性がありますが、20ユニットを生産すると、金型を1ピースあたり25ドルとキャスティング料金に償却できます。金型の複雑さ（たとえば、多キャビティデザイン）は、ユニットごとの貯蓄が量になるにもかかわらず、初期コストをより高くプッシュします。

これが概要の表です：

これらの数字は球場です。練習コストは詳細に変化します。ラッシュ3DプリントジョブまたはマルチマテリアルCNCパーツは、これらの範囲を超える可能性があります。プロバイダーは、大量割引を提供したり、セットアップに追加料金を請求する場合があるため、見積もりはさまざまです。多くの場合、複雑さに応じて200〜200ドルの設計料金は、バンドルされない限り、通常は分離されます。

迅速なプロトタイピングコストを削減する方法

迅速なプロトタイピングコストを削減することは、角を切ることを意味しません。ここに実用的な戦略があります：

• デザインを最適化します
  可能な限り簡素化します。装飾的な尾根のような非クリティカルな詳細を削除するか、3D印刷でのサポートを回避するために角度を調整し、材料と時間を20〜30％節約します。ケーススタディ：企業は、ハウジングデザインを合理化することにより、ガジェットのコストを150ドルから100ドルに削減しました。

• 適切な素材を選択してください
  素材を目的に一致させます。安価なPLA（$ 2/IN⊃3;）の視覚モデルは、強度が必要ない場合は、高価な金属（20ドル/IN⊃3;）を打ち負かします。代替案についてはプロバイダーに相談してください。Nylonは、同様の価格で柔軟性のためにABSを置き換え、後処理のニーズをトリミングする場合があります。

• バッチ制作
  複数を生成します。真空鋳造では、50部の1000ドルの金型が1つで200ドルに対して200ドルに1つのユニットのコストを70ドルに引き下げます。 3D印刷では、ビルドプレートに10個のアイテムを埋めると、それぞれ50ドルからそれぞれ35ドルにコストが削減され、機械の効率が活用されます。

• プロバイダーと協力します
  迅速なプロトタイプ設計会社は、CNCパーツをより少ないツールの変更で調整するなど、コストを15％削除するなど、節約を提案できます。多くは無料のDFM（製造可能性のための設計）レビューを提供し、コストドライバーを早期に発見しています。 1人のクライアントは、プロバイダー入力の後に金属からハイブリッドプラスチックに切り替えることで500ドルを節約しました。

これらの戦術は、場合によってはコストを半分にすることができます。スタートアップは、初期の概念には3D印刷、テスト用のCNC、最終的なデモのための真空鋳造、予算とニーズに合わせて方法を段階的に使用する場合があります。

迅速なプロトタイピングコストに関する一般的な質問

頻繁なクエリへの拡張された回答は次のとおりです。

• 迅速なプロトタイピングは、従来の製造コストでどのように比較されますか？
  スモールランでは、プロトタイピングが勝ちます。 100ドルのビートイングルモールディングの1回限りの生産のための5000ドルのツールでの3Dプリント部品。従来の方法は大規模に輝いています。1000ユニットは、プロトタイピングを介して50ドルに対してそれぞれ2ドルかかる場合があります。

• お金を節約するために自分自身をプロトタイプできますか？
  DIY 3Dプリンターの価格は200〜200ドルですが、メンテナンス、材料の試験、およびスキルギャップが合計されます。高度なギアを備えた迅速なカスタマーサービスプロバイダーへのアウトソーシングは、多くの場合、時間を節約し、特に金属または大部分の品質を保証します。

• プロバイダーを選ぶにはどうすればよいですか？
  エクスペリエンス、機器（5軸CNCなど）、およびレビューを探してください。急速な精度の製造会社は、緊密な許容範囲に優れています。応答性を確認してください - Good Communicationは、コストのかかるエラーを先取りできます。

• 設計コストは含まれていますか？
  通常そうではありません。基本的な調整には300ドルの費用がかかります。フルデザイン、1000ドル以上。一部のバンドル - 前払い。明確な仕様は、やり直しが必要な曖昧なブリーフよりもお金を節約します。

• ターンアラウンドは何ですか、そしてそれはコストにどのように影響しますか？
  標準的なジョブには3〜14日かかります。ラッシュ注文、1〜3日、20〜50％を追加します。 200ドルのCNC部品は、速度で300ドルにジャンプする可能性があります。貯蓄に対する緊急性の重量。

結論

迅速なプロトタイピングコストのマスター化により、効率的な製品開発が可能になります。素材、複雑さ、およびボリュームを比較検討し、迅速な製造を提供する迅速なプロトタイプ設計会社と提携することで、支出を最適化できます。プロジェクト段階に基づくメソッドを選択します。コンセプトの3D印刷、機能のCNC、デモの真空鋳造 - 品質と速度のバランスコスト。戦略的計画と専門家のコラボレーションは、プロトタイプが予算内で最大の価値を提供することを保証します。