I de seneste år har populariseringen og billigheden af CNC-teknologi gjort CNC-fræsere, CNC-drejebænke og endda 5-aksede CNC-bearbejdningscentre, som nemt kan forarbejde materialer til produkter. De er blevet accepteret og belastet af fans. DIY CNC routere er også tilgængelige. Gennem årene, 3D CNC router er blevet et af de populære emner for fans. For nylig er de lave omkostninger ved 3D printere og open source af hardware og software har lavet 3D printere et populært emne.
3D CNC-router
CNC er en forkortelse af Computer Numerical Control, som refererer til computerstyret bearbejdningsudstyr. Denne teknologi kan realisere overførsel af behandlingsdata til mekanisk behandlingsudstyr med en computer. Det kan udføre fræsning, drejning, slibning, boring og andre forarbejdningsprocedurer med høj præcision. Det kan også realisere flere behandlingsprocedurer på én enhed. Der er mange typer af sådant udstyr, og deres funktioner er også forskellige. Almindeligvis brugte er CNC-bearbejdningscentre, CNC-drejebænke og CNC-fræsere. Deres styresystemer kan behandle programmer med kontrolkoder eller andre symbolske instruktioner og oversætte dem via en computer. Kode, så værktøjsmaskinen udfører de foreskrevne handlinger, og emnet forarbejdes til halvfabrikata eller færdige dele ved at skære med skæreren.
De fleste gør-det-selv-fans har 3D CNC-fræsere, som generelt har 2 til 5 akser, og den mest almindelige er en 3-akset CNC-fræser, som hovedsageligt er sammensat af en ramme, en motor, transmissionsmekaniske dele, en spindel og et styresystem. Det grundlæggende arbejdsprincip er: styresystemet oversætter og behandler dataene og konverterer dem til et elektrisk signal til at drive motoren. Motoren driver transmissionens mekaniske dele, så værktøjet eller emnet på spindlen kan bevæge sig i X-, Y- og Z-rumretningerne. Det roterende højhastighedsværktøj gør det ikke. Det nødvendige emnemateriale skæres af (se figur 1). Den 3-aksede CNC-fræser bruges generelt til boring, fræsning og skæring af bulkmaterialer. Skæreværktøjet kan være et konventionelt legeringsværktøj eller en laser. Man kan sige, at den traditionelle CNC-teknologi er en subtraktionsteknologi, som går ud på at opnå det færdige produkt ved at trække blankmaterialet fra lidt efter lidt.
Figur 1
3D Printer
Hvis den traditionelle CNC-teknologi er en subtraktionsteknologi, så er den 3D printeren bruger endda en tilføjelsesteknologi. 3D udskrivningsteknologi 1st opstod i slutningen af det 20. århundrede, og forskellige hurtige prototyping-udstyr udviklet senere var ekstremt dyrt. Indtil for nylig blev CNC-teknologi open source, og den hurtige prototyping-patentperiode udløb, udenlandsk billig 3D printere fortsatte med at dukke op. Inspur er også begyndt at ramme landet, og forskellige simple 3D printere er kommet i øjnene på entusiaster.
3D printer er en slags hurtig prototyping udstyr. Grundprincippet kan betragtes som kombinationen af traditionel CNC og printer. Den numeriske CNC-teknologi bruges til at konvertere modelfilen til den rumlige forskydning af rammen, således at 3D udskrivningsdyse kan binde pulveragtigt metal eller plastik. Materiale, konstruer objekter ved at printe lag for lag. Ved udskrivning med en inkjetprinter overføres digitale filer til printeren. Efter printeren fortolker, sprøjtes et lag blæk på overfladen af papiret for at danne et 2-dimensionelt billede. Når 3D udskrivning færdiggør softwaren en række digitale skiver gennem computerstøttet designteknologi (CAD) og transmitterer oplysningerne om disse skiver til en 3D printer. Det 3D printeren stabler på hinanden følgende tynde lag for at danne en fast genstand. Den største forskel mellem en 3D printer og en traditionel printer er, at den "blæk", den bruger, er en rigtig råvare.
Der er forskellige former for stablede tynde lag. Følgende 3 metoder er almindelige.
1. "Inkjet" metode: den 3D printermundstykket udstøder et meget tyndt lag flydende plastmateriale, som derefter placeres under ultraviolet eller laser for at størkne, og derefter falder bakken et meget lille stykke, før det næste lag kan stables op. Dette stables kontinuerligt indtil færdiggørelsen (se figur 2).
Figur 2
2. "Fusion molding" metode: Ingen yderligere hærdningsproces er påkrævet, plasten smeltes direkte i dysen, plasten ekstruderes ved hjælp af tryk, aflejres og stables og afkøles og formes i luften (se figur 3).
Figur 3
3. "Pulversintringsmetode": pulverpartiklerne sprøjtes på bakken for at danne et meget tyndt pulverlag, og derefter sprøjtes det flydende bindemiddel for at størkne, eller pulverlaget smeltes, sintres og størkner ved laser, elektronstrøm, et lag er stablet. Ved udskrivning på disse måder, hvis tryksagen indeholder komplekse strukturer såsom huller og cantilevers, skal geler eller andre stoffer tilsættes under trykprocessen for at yde støtte eller for at optage rummet, og denne del af rummet skal ryddes efter udskrivning. Der er forskellige typer trykmedier, herunder plastik, metaller, keramik, gummi, fødevarer og endda organer, der bruger menneskelige celler.
Sammenligning
Ud fra sammenligningen af arbejdsprincipperne er det ikke svært at se, at begge har fordele og ulemper. CNC routeren kan bearbejdes på eksisterende profiler eller halvfabrikata. Kravene til materialerne er ikke høje. De forarbejdede materialer er let tilgængelige og billige. De kan være metal, træ, sten, plastik osv., og kan være ret store i størrelsen. 3D printere kræver specielle udskrivningsforbrugsvarer, som er dyre at printe og svære at opnå store størrelser. CNC-routeren er velegnet til industriel produktproduktion, fremstilling af støbeforme, håndværksproduktion, reklameindustri, produktion af amatørdele og 3D printere er begrænset af materialer, og de produkter de laver er relativt skrøbelige, som "fusion molding" maskiner, forbrugsmaterialerne er hovedsageligt plast. Produktet kan ikke være så hårdt som metal, og er generelt velegnet til modelhåndlavet produktion, personlig håndværksproduktion , produktprøveproduktion, ældgammel fossil restaurering osv. CNC-routeren skal forberede passende profiler eller halvfabrikata, mens den arbejder, men 3D printeren ikke. De trykte varer kan siges at komme ud af himlen, hvilket er meget populært blandt designere. Strukturmæssigt er der ikke den store forskel på de to. De er alle påført rammestrukturen, der består af de 3 akser X, Y og Z. Den største forskel er, at CNC-fræseren bruger spindlen og værktøjet til at fræse materialet. 3D printere bruger dyser til at akkumulere materialer.
