3D 프린팅 필라멘트의 스티커 가격(킬로그램당 약 2025달러)을 보면 엄청나게 저렴한 제조 방법처럼 보입니다. 그러나 자재 비용은 네 가지 비용 구성 요소 중 하나일 뿐입니다. 전기, 기계 감가상각, 인쇄 실패로 인한 통계적 비용 등을 포함하면 부품당 실제 비용은 원재료 수치의 24배인 경우가 많습니다.
네 가지 비용 구성요소
모든 3D 프린트에는 4가지 비용 요인이 있습니다.
- 재료 비용 — 프린트에 소모되는 필라멘트 또는 레진
- 전기 비용 — 인쇄 시간 동안 프린터의 전력 소모
- 기계 감가 상각 — 프린터 구입 가격을 수명에 걸쳐 분산시킵니다.
- 실패한 인쇄 요소 — 성공적으로 완료되지 않은 인쇄의 통계적 비용
Total Print Cost = Material + Electricity + Depreciation + Failure Overhead
재료 비용: 필라멘트 대 수지
재료 소비량은 부품 부피와 충전율에 따라 달라집니다. 솔리드 부품은 15~20% 충전된 부품보다 훨씬 더 많은 재료를 사용합니다.
| Material | Cost per kg/L | Density | Cost per cm³ |
|---|---|---|---|
| PLA | $20/kg | 1.24 g/cm³ | $0.025 |
| ABS | $22/kg | 1.04 g/cm³ | $0.023 |
| PETG | $25/kg | 1.27 g/cm³ | $0.032 |
| TPU (flexible) | $28/kg | 1.21 g/cm³ | $0.034 |
| Standard resin | $35/L | — | $0.035 |
| Engineering resin | $65/L | — | $0.065 |
예 — 20% 충전 시 50cm³ 부품(유효 부피 ~15cm³):
Material cost (PLA) = 15 cm³ × $0.025 = $0.38
Material cost (standard resin) = 15 cm³ × $0.035 = $0.53
슬라이서 소프트웨어(Cura, PrusaSlicer)는 정확한 재료 중량을 그램 단위로 표시합니다. 1,000으로 나누어 kg을 얻고, 정확한 재료 비용을 위해 kg당 가격을 곱합니다.
인쇄당 전기 비용
대부분의 FDM 프린터는 인쇄 중에 80200W를 소비합니다. 레진 프린터는 사용량이 적지만(3060W) UV 경화 스테이션(인쇄당 515분 동안 2040W)이 필요합니다.
Electricity Cost = (Printer Wattage / 1000) × Print Hours × Electricity Rate
예 — 150W로 8시간 인쇄, $0.14/kWh의 전기:
Electricity = (150/1000) × 8 × $0.14 = $0.17
이는 일반적으로 전기 비용이 중간 수준인 지역의 가정용 프린터에 대한 가장 작은 비용 구성 요소입니다.
| Printer Type | Typical Draw | 8-hr Cost ($0.14/kWh) |
|---|---|---|
| Entry FDM (Ender 3) | 80W | $0.09 |
| Mid-range FDM (Bambu X1C) | 200W | $0.22 |
| MSLA Resin (Anycubic Photon) | 40W | $0.04 |
| Large format FDM | 350W | $0.39 |
기계 감가상각
프린터가 마모되었습니다. 노즐, PTFE 튜브, 빌드 플레이트 및 ��트는 모두 정기적인 교체가 필요합니다. 전체 기계 비용(구매 + 수명에 따른 소모품)은 총 인쇄 시간에 걸쳐 분산되어야 합니다.
Depreciation per Hour = (Machine Cost + Consumables over Life) ÷ Total Print Hours in Lifespan
예 — $300 기본 FDM 프린터:
- 3년간 소모품 : ~$120 (노즐, 튜브, 빌드 플레이트)
- 총 예상 인쇄 시간: 3,000시간
Depreciation = ($300 + $120) ÷ 3,000 = $0.14/hour
8시간 인쇄의 경우: 기계 감가상각비 $1.12.
| Printer Price | Est. Life Hours | Hourly Depreciation |
|---|---|---|
| $200 entry FDM | 2,000 hrs | $0.10/hr |
| $500 mid-range FDM | 4,000 hrs | $0.13/hr |
| $800 resin printer | 2,000 hrs | $0.40/hr |
| $1,500 CoreXY | 5,000 hrs | $0.30/hr |
레진 프린터는 FEP 필름 교체 비용과 VAT(레진 탱크) 비용으로 인해 시간당 감가상각비가 높습니다.
실패한 인쇄에 대한 설명
어떤 프린터도 항상 100% 성공할 수는 없습니다. 1층 접착 실패, 스트링 현상, 뒤틀림 및 정전으로 인해 사용 가능한 부품을 생산하지 못한 채 재료, 전기 및 시간을 소비하는 인쇄 실패가 발생합니다.
Failure-Adjusted Cost = Base Print Cost ÷ (1 - Failure Rate)
실패율이 15%인 경우:
Adjusted Cost = Base Cost ÷ 0.85 = Base Cost × 1.18
경험 수준 및 프린터 유형별 일반적인 실패율:
| Scenario | Failure Rate |
|---|---|
| Experienced user, tuned FDM | 5–10% |
| New user, FDM | 15–25% |
| Resin, well-maintained | 8–15% |
| Large complex prints | 15–30% |
실제 비용 예시
보정된 중급 FDM 프린터($500), 실패율 15%, PLA($22/kg)로 이 모든 것을 합치면:
소형 휴대폰 거치대(20g, 3시간):
| Component | Cost |
|---|---|
| Material (20g PLA) | $0.44 |
| Electricity (3h × $0.022) | $0.07 |
| Depreciation (3h × $0.13) | $0.39 |
| Subtotal | $0.90 |
| Failure overhead (÷ 0.85) | $1.06 |
| Total cost | $1.06 |
대형 기능성 부품(250g, 18시간):
| Component | Cost |
|---|---|
| Material (250g PLA) | $5.50 |
| Electricity (18h × $0.022) | $0.40 |
| Depreciation (18h × $0.13) | $2.34 |
| Subtotal | $8.24 |
| Failure overhead (÷ 0.85) | $9.69 |
| Total cost | $9.69 |
대부분의 경우 자재 비용은 총 비용의 57%에 불과합니다. 기계 감가상각은 의미 있는 24%를 차지합니다.
다른 사람을 위해 인쇄 가격을 책정할 때 설정 시간, 디자인 작업, 후처리 및 마진을 포함하기 위해 계산된 비용에 최소 50~100% 인상을 추가하세요. 재료비만으로는 인쇄 서비스 가격을 책정하는 올바른 기준이 될 수 없습니다.