การขึ้นรูปแบบฉีดเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ: อันไหนดีกว่ากันสำหรับผลิตภัณฑ์ของคุณ

หลักการทำงานของการขึ้นรูปแบบฉีดและกรณีที่เหมาะสมที่สุด

การขึ้นรูปแบบฉีดคืออะไร และทำงานอย่างไร?

การขึ้นรูปแบบฉีด (Injection molding) ทำงานโดยการดันวัสดุที่หลอมละลายแล้ว ซึ่งมักเป็นพลาสติกเทอร์โมพลาสติก แต่บางครั้งก็รวมถึงโลหะด้วย เข้าไปในแม่พิมพ์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะภายใต้แรงดันสูงมาก ตามรายงานปี 2024 เกี่ยวกับกระบวนการผลิต ระบุว่าโดยพื้นฐานแล้วมีอยู่ 4 ขั้นตอนหลัก ขั้นตอนแรกคือการหลอมวัตถุดิบจนกว่าจะพร้อมใช้งาน จากนั้นจึงเข้าสู่ขั้นตอนการฉีดจริง โดยแรงดันสามารถสูงได้ตั้งแต่ 10,000 ถึง 20,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ต่อมาทุกอย่างต้องใช้เวลาในการเย็นตัวอย่างเหมาะสม ซึ่งอาจใช้เวลาตั้งแต่ประมาณ 5 วินาที ไปจนถึงครึ่งนาที ขึ้นอยู่กับชนิดของพอลิเมอร์ที่ใช้ สุดท้าย เมื่อชิ้นงานแข็งตัวเพียงพอ เครื่องจักรจะดันชิ้นงานออกมาจากแม่พิมพ์โดยอัตโนมัติ สิ่งที่น่าทึ่งเกี่ยวกับเทคนิคนี้คือความแม่นยำที่ได้ บางชิ้นส่วนมีขนาดที่แม่นยำมากจนเบี่ยงเบนเพียง ±0.005 นิ้ว เท่านั้น ระดับความสม่ำเสมอนี้ทำให้การขึ้นรูปแบบฉีดเหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนรถยนต์ที่ต้องประกอบพอดีเป๊ะ หรือกระบอกสูบขนาดเล็กที่ใช้ในเข็มฉีดยาทางการแพทย์ ซึ่งความแตกต่างเพียงเล็กน้อยก็มีความสำคัญมาก

การผลิตในปริมาณสูงด้วยคุณภาพที่สม่ำเสมอและสามารถทำซ้ำได้

เมื่อพูดถึงการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกจำนวนมากอย่างรวดเร็ว การขึ้นรูปแบบฉีด (injection molding) ถือเป็นวิธีที่โดดเด่นมาก เครื่องจักรระดับอุตสาหกรรมสามารถผลิตชิ้นงานได้มากกว่าหนึ่งพันชิ้นต่อชั่วโมง โดยมีต้นทุนต่อชิ้นไม่ถึงสิบเซนต์ เมื่อผลิตเป็นชุดใหญ่ที่มีจำนวนเกิน 10,000 หน่วย รายงานล่าสุดจากสมาคมอุตสาหกรรมพลาสติกยังพบข้อมูลที่น่าสนใจอีกด้วย นั่นคือ การขึ้นรูปแบบฉีดสามารถลดข้อบกพร่องได้ประมาณ 93 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับวิธีการพิมพ์ 3 มิติ ในกรณีของการผลิตจำนวนมาก สิ่งที่ดีไปกว่านั้นคือความสม่ำเสมอที่คงที่ตลอดรอบการผลิตต่างๆ โดยมีค่าความแม่นยำในการวัดตรงกันระหว่างชุดผลิตภัณฑ์สูงถึง 99.8% สาเหตุของความน่าเชื่อถือระดับนี้ก็คือ อุปกรณ์ยุคใหม่มีระบบควบคุมอัจฉริยะที่คอยปรับแต่งอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องในช่วงบวกหรือลบหนึ่งองศาเซลเซียส และแรงดันในช่วงร้อยละห้าสิบปอนด์ต่อตารางนิ้ว ขณะที่กำลังผลิตชิ้นส่วนอยู่ การปรับแต่งเล็กๆ น้อยๆ แต่มีความสำคัญเหล่านี้เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติระหว่างการทำงาน ซึ่งหมายความว่าชิ้นงานแต่ละชิ้นที่ออกจากสายการผลิตจะเหมือนกันเกือบทุกประการ

ความแข็งแรงของวัสดุ ความทนทาน และผิวสัมผัสของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีด

ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดโดยทั่วไปมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีกว่าวิธีการผลิตอื่นๆ วัสดุพลาสติกทางวิศวกรรม เช่น PEEK, ABS และโพลีคาร์บอเนต สามารถมีความต้านทานแรงดึงได้ประมาณ 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ซึ่งมากกว่าชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3 มิติทั่วไปประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ สิ่งที่ทำให้การขึ้นรูปแบบฉีดโดดเด่นคือกระบวนการทำงานภายใต้แรงดันสูงที่ช่วยกำจัดเส้นชั้นที่มองเห็นได้ออกไป ส่งผลให้พื้นผิวเรียบมากจนถึงระดับผิวสัมผัส Ra 0.8 ไมครอน เกือบเหมือนผิวกระจก โดยไม่จำเป็นต้องขัดเงาเพิ่มเติม เมื่อพิจารณาในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง วัสดุฟลูออรีนโพลีเมอร์ที่ผลิตด้วยกระบวนการฉีดแสดงความทนทานอย่างน่าประทับใจ ยังคงสภาพสมบูรณ์แม้จุ่มอยู่ในน้ำมันเป็นเวลาเกินกว่า 500 ชั่วโมงตามมาตรฐาน ASTM ซึ่งพิสูจน์ความสามารถในการต้านทานสารเคมีที่กัดกร่อนโดยไม่เสื่อมสภาพ

ต้นทุนเครื่องมือ ระยะเวลาการผลิต และพิจารณาการลงทุนครั้งแรก

ต้นทุนการทำแม่พิมพ์เหล็กกล้ามักอยู่ในช่วงระหว่าง 8,000 ถึง 60,000 ดอลลาร์ โดยใช้เวลาในการผลิตประมาณ 8 ถึง 14 สัปดาห์ เนื่องจากปัจจัยเหล่านี้ บริษัทส่วนใหญ่จึงเลือกใช้วิธีนี้เฉพาะเมื่อคาดการณ์อายุการใช้งานผลิตภัณฑ์เกินกว่า 3 ปี ตามรายงานของ Machinery Today ปี 2024 ผู้ผลิตประมาณสามในสี่มองว่าวิธีนี้จำเป็นอย่างยิ่งต่อการดำเนินงานของพวกเขา ในทางกลับกัน แม่พิมพ์อะลูมิเนียมเหมาะสมกับปริมาณการผลิตระดับกลาง คือประมาณ 5,000 ถึง 50,000 หน่วย ซึ่งช่วยลดต้นทุนเครื่องมือได้ราว 35 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับแม่พิมพ์เหล็กกล้า และยังลดระยะเวลาการผลิตลงเกือบครึ่งหนึ่ง อีกทั้งร้านผลิตจำนวนมากพบว่าความสมดุลนี้น่าสนใจโดยเฉพาะเมื่อต้องบริหารงบประมาณให้อยู่ภายใต้ข้อกำหนดด้านความต้องการ

ต้นทุนต่อหน่วยเมื่อผลิตในปริมาณมาก: ประหยัดในระยะยาวแม้มีต้นทุนเริ่มต้นสูง

สำหรับปริมาณการผลิตมากกว่า 100,000 หน่วย การขึ้นรูปแบบฉีดชิ้นส่วนสามารถลดต้นทุนต่อชิ้นได้ 80—92% เมื่อเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ การวิเคราะห์ต้นทุนแสดงให้เห็นว่า

• ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสำหรับแม่พิมพ์ 120,000 ดอลลาร์
• ต้นทุนวัสดุ 0.09 ดอลลาร์ต่อหน่วย
• เวลาในการผลิตแต่ละรอบ 12 วินาที

ซึ่งทำให้ต้นทุนสุดท้ายอยู่ที่ 1.23 ดอลลาร์ต่อชิ้น เมื่อผลิต 500,000 หน่วย ลดลง 72% เมื่อเทียบกับการพิมพ์ไนลอนแบบ SLS โดยจุดคุ้มทุนระหว่างการพิมพ์ 3 มิติและการขึ้นรูปแบบฉีดมักเกิดขึ้นระหว่าง 1,000 ถึง 5,000 หน่วย ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของดีไซน์และความต้องการในการผลิต

ข้อดีของการพิมพ์ 3 มิติ: ความเร็ว ความยืดหยุ่น และการผลิตในปริมาณน้อย

การออกแบบที่มีอิสระและรองรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนโดยไม่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์

ความสามารถในการพิมพ์สามมิติทำให้นักออกแบบมีอิสระในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน เพราะสามารถสร้างวัตถุทีละชั้นจากไฟล์คอมพิวเตอร์ได้โดยตรง จึงไม่จำเป็นต้องใช้เงินจำนวนมากไปกับแม่พิมพ์ราคาแพง การขึ้นรูปด้วยการฉีดพลาสติกมีข้อจำกัดหลายประการ เช่น พื้นผิวต้องเอียง และผนังต้องมีความหนาเท่ากันตลอดทั้งชิ้น แต่ด้วยการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (additive manufacturing) ผู้ผลิตสามารถสร้างช่องว่างภายใน รูปทรงธรรมชาติที่โค้งเว้าอย่างอิสระ และช่องทางซับซ้อนภายในที่เป็นไปไม่ได้หากใช้วิธีอื่น ตามรายงานการวิจัยที่เผยแพร่โดย Wevolver เมื่อปีที่แล้ว บริษัทที่เปลี่ยนมาใช้ต้นแบบที่พิมพ์ด้วยเครื่อง 3 มิติ พบว่าความพยายามในการออกแบบใหม่ลดลงประมาณสี่สิบเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับวิธีดั้งเดิม ประสิทธิภาพในระดับนี้ส่งผลอย่างชัดเจนต่อระยะเวลาการพัฒนาผลิตภัณฑ์

การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการพัฒนาแบบวนรอบ เพื่อเร่งเวลาในการออกสู่ตลาด

เทคโนโลยีนี้ช่วยเร่งกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก ทำให้ระยะเวลาในการสร้างต้นแบบที่เคยใช้เวลาหลายสัปดาห์ลดลงเหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมง สิ่งที่วิศวกรสามารถทำได้ในตอนนี้คือ การสร้างและทดสอบรูปแบบการออกแบบหลายๆ แบบภายในหนึ่งวันทำงาน ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้มาก่อนเมื่อใช้วิธีการฉีดขึ้นรูปแบบดั้งเดิม เพราะการปรับแต่งเล็กๆ น้อยๆ แต่ละครั้งจำเป็นต้องทำแม่พิมพ์ใหม่ทั้งหมด บริษัทรถยนต์หลายแห่งต่างเล่าถึงประสบการณ์ที่สามารถลดระยะเวลาการผลิตช่วงต้นได้ประมาณสองในสาม หลังจากนำการพิมพ์ 3 มิติเข้ามาใช้ในขั้นตอนการออกแบบ

การผลิตปริมาณน้อยถึงปานกลางโดยไม่ต้องลงทุนทำแม่พิมพ์

สำหรับการผลิตที่มีจำนวนต่ำกว่า 10,000 หน่วย การพิมพ์ 3 มิติช่วยหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายเบื้องต้นในการทำแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่มีมูลค่าระหว่าง 10,000 ถึง 100,000 ดอลลาร์ ส่งผลให้สามารถดำเนินการตรวจสอบตลาด ผลิตสินค้าจำนวนจำกัด หรือผลิตเพื่อเติมช่องว่างทางการผลิตได้อย่างคุ้มค่า ตัวอย่างเช่น สตาร์ทอัพด้านการแพทย์ใช้การพิมพ์ 3 มิติในการผลิตไกด์ผ่าตัดเฉพาะผู้ป่วยในราคาต่ำกว่า 30% ขณะที่ยังคงรักษามาตรฐานวัสดุสำหรับการใช้งานทางคลินิก

ระยะเวลาดำเนินการรวดเร็วและลดเวลาการจัดส่งสำหรับคำสั่งซื้อเร่งด่วนหรือแบบกำหนดเอง

การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุสามารถส่งมอบชิ้นส่วนที่สมบูรณ์ภายใน 24–72 ชั่วโมง โดยไม่ต้องรอเวลา 8–12 สัปดาห์ตามระยะเวลาการทำแม่พิมพ์ ความยืดหยุ่นนี้สนับสนุนการผลิตแบบพอดีเวลา (just-in-time) และการจัดส่งสินค้าแบบกำหนดเองอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างหนึ่งจากผู้จัดจำหน่ายอุตสาหกรรมการบินและการบินอวกาศสามารถลดระยะเวลาการจัดส่งชิ้นส่วนทดแทนจาก 14 สัปดาห์ เหลือเพียง 3 วัน โดยการนำเครือข่ายการพิมพ์ 3 มิติแบบกระจายมาใช้

หลักการทำงานของกระบวนการ: การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ เทียบกับ การผลิตแบบลบเนื้อวัสดุ

การพิมพ์ 3 มิติสร้างวัตถุทีละชั้นบางๆ โดยใช้วัสดุเช่น พลาสติกหรือโลหะ ซึ่งทำให้สามารถสร้างรูปร่างที่การผลิตแบบดั้งเดิมทำไม่ได้ ตัวอย่างเช่น การขึ้นรูปด้วยการฉีด ซึ่งพลาสติกเหลวที่ร้อนจะถูกอัดเข้าไปในแม่พิมพ์เหล็กหรืออลูมิเนียมภายใต้แรงดันสูง เพื่อผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากอย่างรวดเร็ว ความแตกต่างที่สำคัญคือ เครื่องพิมพ์ 3 มิติสามารถสร้างโครงสร้างตาข่ายซับซ้อนและดีไซน์ที่เป็นธรรมชาติได้ ในขณะที่การขึ้นรูปด้วยการฉีดจำเป็นต้องใช้โพรงแม่พิมพ์ที่คงที่และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่าย แต่ให้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอทุกครั้ง การผลิตแม่พิมพ์เหล่านี้มักใช้เครื่องจักร CNC ที่ทำการตัดวัสดุออกแทนการเติมวัสดุ และกระบวนการทั้งหมดนี้ใช้เวลานานและมีต้นทุนสูงกว่าเมื่อเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติที่ทำงานแบบดิจิทัลจากต้นจนจบได้อย่างตรงไปตรงมา

ความซับซ้อนของแบบและการจำกัดความสามารถในการผลิต

• ข้อจำกัดของการขึ้นรูปด้วยการฉีด : ต้องการมุมรีด (1—3°) ความหนาผนังที่สม่ำเสมอ (0.5—4 มม.) และลดการเว้นใต้ให้น้อยที่สุด เพื่อป้องกันการบิดงอหรือปัญหาในการปลดชิ้นงาน
• อิสระในการพิมพ์ 3 มิติ : ไม่จำเป็นต้องใช้มุมรีด รองรับความหนาผนังที่เปลี่ยนแปลงได้ และสามารถรวมชิ้นส่วนหลายชิ้นเข้าเป็นชิ้นเดียวได้
  ตัวอย่างเช่น การขึ้นรูปแบบฉีดมีข้อจำกัดกับช่องภายในที่แคบกว่า 0.5 มม. ในขณะที่การพิมพ์ 3 มิติสามารถทำได้ละเอียดถึง 0.1 มม. ซึ่งมีความสำคัญต่ออุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์

พื้นผิวเรียบ ความแม่นยำ และข้อกำหนดด้านการแปรรูปหลังการผลิต

ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยกระบวนการฉีดขึ้นรูปมักจะมีพื้นผิวหยาบอยู่ที่ประมาณ 0.8 ถึง 1.6 ไมโครเมตร Ra ซึ่งใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากการกลึงโดยทั่วไป อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3 มิติ ตัวเลขจะสูงขึ้นมาก โดยเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 3.2 ถึง 12.5 ไมโครเมตร Ra ส่วนใหญ่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการตกแต่งเพิ่มเติม เช่น การขัดหรือการบำบัดด้วยสารเคมี หากจะนำไปใช้งานในจุดที่ความสวยงามของผิวมีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม มีหนึ่งด้านที่การพิมพ์ 3 มิติโดดเด่นอย่างแท้จริง สำหรับผนังบางพิเศษที่ผู้ผลิตบางครั้งประสบปัญหา 3D พรินเตอร์สามารถสร้างความแม่นยำทางมิติได้ดีกว่า โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ +/- 0.1 มม. เมื่อเทียบกับประมาณ 0.3 มม. ในการขึ้นรูปแบบดั้งเดิม ทำให้การพิมพ์ 3 มิติเป็นที่น่าสนใจโดยเฉพาะในการผลิตต้นแบบที่ต้องการความแม่นยำสูง

ตัวเลือกวัสดุและคุณสมบัติทางกลของชิ้นส่วนสำเร็จรูป

การขึ้นรูปแบบฉีดสามารถรองรับสารประกอบที่มีการเสริมความแข็งแรง (เช่น เกรดที่ผสมใยแก้วหรือเกรดทนไฟ) เพื่อความทนทานในงานอุตสาหกรรม ในขณะที่การพิมพ์ 3 มิติให้เรซินที่เข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์ ซึ่งเหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบทางการแพทย์และการผลิตอวัยวะเทียมจำนวนน้อย

การวิเคราะห์ปริมาณการผลิตและจุดคุ้มทุน

การเปรียบเทียบความคุ้มค่า: การผลิตจำนวนน้อยเทียบกับการผลิตจำนวนมาก

เมื่อผลิตชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดพลาสติกในปริมาณมาก ต้นทุนจะลดลงอย่างมาก โดยราคาต่อหน่วยจะลดลงประมาณ 60 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ เมื่อจำนวนการผลิตเกินกว่า 10,000 ชิ้น ตามข้อมูลจาก Finale Inventory เมื่อปีที่แล้ว แน่นอนว่า การเริ่มต้นใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปพลาสติกจำเป็นต้องใช้ค่าใช้จ่ายก้อนโตในตอนแรกสำหรับแม่พิมพ์ ซึ่งโดยทั่วไปอาจอยู่ระหว่างหนึ่งหมื่นถึงหนึ่งแสนดอลลาร์สหรัฐฯ หรือมากกว่านั้น แต่เมื่อการผลิตเริ่มเดินเครื่องเต็มที่ ต้นทุนเริ่มต้นเหล่านี้จะถูกเฉลี่ยออกมาบนชิ้นงานหลายพันชิ้น ทำให้วิธีนี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ขายได้อย่างสม่ำเสมอและมีความต้องการคงที่ ในทางกลับกัน หากผู้ใดต้องการเพียงตัวอย่างไม่กี่ชิ้น หรือต้องการผลิตในปริมาณน้อยมาก เช่น ต่ำกว่าห้าร้อยชิ้น การพิมพ์ 3 มิติ (3D printing) จะกลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจกว่ามาก เพราะสามารถข้ามขั้นตอนการสร้างแม่พิมพ์ที่มีราคาแพงไปได้เลย โดยบางการศึกษาชี้ว่า การใช้การพิมพ์ 3 มิติสามารถลดต้นทุนต่อชิ้นได้เกือบ 90 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม

เมื่อใดควรเลือกการพิมพ์ 3 มิติ โดยพิจารณาจากความต้องการและศักยภาพในการขยายขนาด

เลือกการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (additive manufacturing) เมื่อ:

• กำลังพัฒนาแบบดีไซน์ที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ และต้องมีการปรับเปลี่ยนบ่อยครั้ง
• ผลิตจำนวนน้อยกว่า 1,000 หน่วยต่อปี โดยมีข้อกำหนดที่ยังเปลี่ยนแปลงอยู่
• สร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ซึ่งอาจต้องใช้แม่พิมพ์หลายช่องที่มีราคาแพง

ในสาขาออร์โธเปดิกส์ ตัวอย่างเช่น ผู้พัฒนาใช้การพิมพ์ 3 มิติ เพื่อสร้างแบบจำลองอิมพลานต์เฉพาะผู้ป่วยในช่วงการขออนุมัติจากองค์การอาหารและยา (FDA) ก่อนจะเปลี่ยนไปใช้การฉีดขึ้นรูปสำหรับการผลิตในระดับเต็ม

เมื่อใดการฉีดขึ้นรูปกลายเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับงานผลิตจำนวนมาก

เปลี่ยนไปใช้การฉีดขึ้นรูปเมื่อ:

• ความต้องการรายปีเกินกว่า 5,000 หน่วย
• คุณสมบัติทางกลที่สอดคล้องกันในทุกชุดการผลิตมีความสำคัญ
• ต้องการระยะเวลานำส่งสั้น (น้อยกว่า 2 สัปดาห์) หลังจากการทำแม่พิมพ์

ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์รายงานว่ามีการประหยัดต้นทุนได้ 40% เมื่อเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติ ในการผลิตชิ้นส่วนระบบเชื้อเพลิงมากกว่า 20,000 ชิ้นต่อปี ตามเกณฑ์มาตรฐานปี 2024

การคำนวณจุดคุ้มทุนสำหรับการเลือกวิธีการผลิต

ใช้สูตรนี้เพื่อกำหนดปริมาณที่เหมาะสมในการเปลี่ยนผ่าน:

ปริมาณคุ้มทุน = (ต้นทุนการทำแม่พิมพ์ฉีด) / (ต้นทุนต่อหน่วยของการพิมพ์ 3 มิติ - ต้นทุนต่อหน่วยของการขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์)

การวิเคราะห์จุดคุ้มทุนในปี 2023 เปรียบเทียบเฟืองพลาสติก ABS แสดงให้เห็นจุดตัดที่ 1,150 หน่วย—ต่ำกว่านี้การพิมพ์ 3 มิติจะคุ้มค่ากว่า และเมื่อสูงกว่านี้การขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์จะประหยัดได้ 14.72 ดอลลาร์ต่อหน่วย นอกจากนี้ควรพิจารณาเวลาดำเนินการ: การพิมพ์ 3 มิติไม่ต้องใช้แม่พิมพ์ จึงเริ่มผลิตได้ภายในสัปดาห์เดียวกัน ในขณะที่การผลิตแม่พิมพ์ใช้เวลา 8—12 สัปดาห์