FDM 3D tisk, nebo vstřikování plastů při malé sérii: rozdíly a bod zlomu

U malé série, tedy u desítek až stovek kusů, je FDM 3D tisk obvykle levnější a rychlejší, protože nepotřebuje formu. Vstřikování plastů vyžaduje formu za tisíce eur a zpravidla 6 až 10 týdnů, ale u velkého počtu dá levnější a pevnější kus. V našich ilustračních příkladech vychází zlom zhruba od 1 000 do 11 000 kusů.

Rozdíl v kostce: FDM a vstřikování vedle sebe

Čísla o formách a termínech pocházejí z příruček Formlabs a Hubs, přepočet z dolarů je orientační (kurz ECB z 30. 9. 2026).

Vstřikování jednoznačně vyhrává v ceně kusu u velkého počtu, v povrchu, v rovnoměrné pevnosti a v šíři materiálů. FDM vyhrává v čase, v tom, že nepotřebuje nástroj, a v tom, že změna dílu je jen změna modelu.

Jak vzniká cena: gramy proti formě

Tisk účtuje hmotnost a čas. U nás je to orientačně 0,16 € za gram u dílů do 50 g, 0,12 € od 50 do 250 g, 0,09 € nad 250 g a u série pod 0,07 € (ceník). Cena kusu proto roste s hmotností a s počtem klesá jen pomalu.

Při vstřikování platíte formu jednou, potom cyklus, který trvá typicky 15 až 60 sekund (Hubs), a levný granulát: ABS vychází podle Xometry na zhruba 2,5 € za kilogram. Forma se rozpouští do počtu kusů, proto cena kusu s počtem klesá.

Do vzorce dosaďte hmotnost tištěného dílu při zvolené výplni (5 až 100 %), ne hmotnost vstřikovaného. Vstřikovaný díl je plný, proto bývá těžší.

Bod zlomu: výpočet a tři ilustrační příklady

Vzorec je ten z porovnání čtyř technologií, jen cenu tištěného kusu nemusíte odhadovat, spočítáte ji z hmotnosti:

Zlom = cena formy ÷ (cena FDM kusu - cena vstřikovaného kusu), přičemž cena FDM kusu = hmotnost v gramech × sazba za gram.

Všechno jsou ilustrační příklady, ne nabídka. Forma a kus ve sloupci A jsou ze skutečného příkladu Formlabs (dvoudutinová forma, kurz ECB z 30. 9. 2026), hmotnost 8 g je náš předpoklad. Sloupce B a C vycházejí ze slovenské nabídky z roku 2024 na ABS díly, s cenou kusu při 10 000 kusech. Zdroje DPH neuvádějí, naše ceny jsou konečné (nejsme plátci DPH). Sériová sazba je v tabulce přesně 0,07 €/g, při nižší vyjde zlom ještě výš.

Z příkladů plynou tři věci:

1. Zlom závisí hlavně na hmotnosti dílu. Cena tištěného kusu roste s každým gramem, cena vstřikovaného téměř ne. Těžší díl má proto zlom řádově u tisíce kusů, lehčí v tisících. Že A vychází podobně jako B, způsobuje levnější dvoudutinová forma: druhou klíčovou vstupní hodnotou je cena formy.
2. Skutečný zlom je o něco nižší. U menší série bývá vstřikovaný kus dražší a vstřikovna si může účtovat poplatek za nastavení při každé dávce (Protolabs). Doprava formy a zkušební vzorky v příkladech nejsou.
3. U našich počtů tisk vyhrává výrazně. U 100 kusů dílu B vyjde tisk na 560 € (v sérii nejvýš 245 €), vstřikování na 16 864 € (forma plus 100 × 0,64 €). U 500 kusů je to 2 800 € (v sérii nejvýš 1 225 €) oproti 17 120 €.

Tisíce kusů slíbit neumíme: běžně jde o desítky až stovky kusů. Od kolika kusů platí sazba pod 0,07 €/g, určíme v nabídce.

Čas a kapacita: druhé kritérium po ceně

Tištěný díl je hotový za dny, běžná zakázka obvykle za 2 až 5 pracovních dnů. Vstřikování začíná formou: podle Hubs 4 až 6 týdnů na formu a 2 až 4 týdny na výrobu dílů.

U velkých počtů se to obrací. Stejná slovenská stránka z roku 2024 počítá, že 4 373 kusů dílu o hmotnosti 35 g by na farmě deseti tiskáren trvalo asi 31 dnů, vstřikování by to zvládlo za 2,5 dne. Takovou kapacitu nenabízíme, proto u většího počtu rozhoduje i termín, nejen cena.

Pevnost, povrch a rozměry

Vstřikovaný díl je jeden celek. FDM díl tvoří vrstvy a podle Prusa je v jednom směru pevnější než v druhém. U PETG uvádí Prusa Polymers mez kluzu v tahu tištěných vzorků 47 MPa vodorovně a 50 MPa svisle, rázovou houževnatost s vrubem však jen 3 kJ/m² svisle oproti 6 kJ/m² vodorovně (100 % výplň, vrstva 0,2 mm). Starší studie z roku 2002 (Ahn a kol.) naměřila u ABS na průmyslovém stroji 65 až 72 % pevnosti v tahu vstřikovaného ABS, dnešní stroje a materiály se liší. Orientaci dílu proto volíme podle směru zátěže, víc o materiálech je v článku o materiálech na koncové díly.

Povrch vstřikovaného dílu kopíruje formu: od jemné textury po leštěný povrch s drsností Ra pod 0,10 µm, bez dopracování. Stopy zůstávají po dělicí rovině, vyhazovačích a vtoku (Hubs). FDM díl má viditelné vrstvy, hladší povrch dá až dopracování. Podle Hubs jsou vstřikované díly prakticky identické, kdežto výtisky se i u stejného dílu mírně liší. U sestavy proto počítejte s vůlí.

Konstrukce a materiály

Vstřikování klade na tvar pravidla: úkos aspoň 2° na svislých stěnách, rovnoměrná tloušťka stěny, žebra o tloušťce poloviny stěny a žádná podřezání, která vyžadují boční jádra a prodraží formu. U sérií pod 1 000 kusů je podle Hubs často levnější prvek dodělat dodatečně, například vyvrtat. FDM úkosy nepotřebuje, převis nad zhruba 45° ale obvykle chce podpory a stěna by měla mít aspoň dva perimetry, u trysky 0,4 mm kolem 0,9 mm (Prusa).

Díl navržený pro vstřikování se dá vytisknout téměř vždy, opačně to neplatí. Pokud plánujete později formu, dodržte tato pravidla už u prototypu. Úpravu modelu řeší 3D modelování, kdy ji svěřit odborníkovi, popisuje tento článek.

Vstřikováním lze zpracovat více než 100 plastů a elastomerů (Protolabs). My tiskneme PLA, PETG, ASA, nylon a TPU, na vyžádání PC Blend a plněné materiály. Pokud potřebujete polypropylen, sklem plněný nebo těžko hořlavý plast či certifikovaný materiál, patří díl ke vstřikování u dodavatele, který to umí doložit. Díly z našeho tisku nejsou bez zvláštní písemné dohody určeny tam, kde by selhání mohlo ohrozit život, zdraví nebo majetek.

Kdy přejít z tisku na vstřikování

Vstřikování se vyplatí, když platí většina těchto signálů:

• konstrukce je zmrazená a změny se nečekají,
• poptávka je stabilně nad zlomem z vašeho výpočtu (Hubs doporučuje vstřikování zhruba od 500 kusů),
• FDM nestačí vlastnostmi: materiálem, povrchem nebo rovnoměrnou pevností,
• tisíce kusů by znamenaly týdny tisku,
• cena kusu při velkém objemu klesne pod hranici, kterou tisk nedosáhne.

Postup, který se osvědčil:

1. Prototypy z FDM, navržené už podle pravidel vstřikování (3D tisk prototypů).
2. Nultá série 20 až 200 kusů z FDM do reálného používání, dokud není objednaná forma (malosériová výroba).
3. Výpočet a dvě až tři nabídky. Ptejte se na cenu formy a kusu při 500, 1 000 a 5 000 kusech, počet dutin, materiál formy a garantovaný počet zdvihů, poplatek za nastavení při každé dávce, vlastníka formy, termín vzorků a dopravu. Část vstřikoven ceny forem a minimální množství nezveřejňuje, proto se ptejte přímo.
4. Hliníková forma pro 500 až 10 000 kusů je podle Formlabs levnější a rychlejší cesta než ocelová, která je ideální od 5 000 kusů.
5. Tisk zůstává na náhradní díly, varianty a jako most: krátkou sérii lze podle Formlabs vyrobit dřív, než je nástroj hotový.

Jak to nacenit u nás

U zakázkového FDM tisku potřebujeme model, počet kusů, materiál a místo, kde díl zatěžuje. Jaké podklady pomůžou, popisuje článek o podkladech pro nabídku. Nabídku posíláme obvykle do 24 hodin v pracovních dnech, kontrola vytisknutelnosti modelu je zdarma. Pokud se vám víc vyplatí forma, napíšeme to přímo v nabídce. Napište nám počet kusů a díl, spočítáme to spolu.