De siste årene har populariseringen og billigheten til CNC-teknologi gjort CNC-rutere, CNC-dreiebenker og til og med 5-akse CNC-maskineringssentre, som enkelt kan behandle materialer til produkter. De har blitt akseptert og tynget av fansen. DIY CNC rutere er også tilgjengelig. Gjennom årene, 3D CNC-ruter har blitt et av de populære temaene for fans. Nylig har imidlertid den lave kostnaden ved 3D skrivere og åpen kildekode for maskinvare og programvare har laget 3D skrivere et populært emne.
3D CNC-ruter
CNC er en forkortelse av Computer Numerical Control, som refererer til datastyrt maskineringsutstyr. Denne teknologien kan realisere overføring av behandlingsdata til mekanisk prosessutstyr med en datamaskin. Den kan utføre fresing, dreiing, sliping, boring og andre prosessprosedyrer med høy presisjon. Den kan også realisere flere behandlingsprosedyrer på én enhet. Det finnes mange typer slikt utstyr, og funksjonene deres er også forskjellige. Vanligvis brukt er CNC maskineringssentre, CNC dreiebenker og CNC rutere. Kontrollsystemene deres kan behandle programmer med kontrollkoder eller andre symbolske instruksjoner, og oversette dem gjennom en datamaskin. Kode, slik at maskinverktøyet utfører de foreskrevne handlingene, og emnet behandles til halvfabrikata eller ferdige deler ved å kutte med kutteren.
De fleste DIY-fans har 3D CNC-fresere, som vanligvis har 2 til 5 akser, og den vanligste er en 3-akset CNC-freser, som hovedsakelig består av en ramme, en motor, mekaniske transmisjonsdeler, en spindel og et kontrollsystem. Det grunnleggende arbeidsprinsippet er: kontrollsystemet oversetter og behandler dataene og konverterer dem til et elektrisk signal for å drive motoren. Motoren driver transmisjonens mekaniske deler, slik at verktøyet eller arbeidsstykket på spindelen kan bevege seg i X-, Y- og Z-romretningene. Høyhastighets roterende verktøy gjør ikke det nødvendige arbeidsstykkematerialet kuttes av (se figur 1). 3-akset CNC-freser brukes vanligvis til boring, fresing og skjæring av bulkmaterialer. Skjæreverktøyet kan være et konvensjonelt legeringsverktøy eller en laser. Det kan sies at den tradisjonelle CNC-teknologien er en subtraksjonsteknologi, som går ut på å oppnå det ferdige produktet ved å trekke fra det tomme materialet litt etter litt.
Figur 1
3D Skriver
Hvis den tradisjonelle CNC-teknologien er en subtraksjonsteknologi, så 3D skriveren bruker til og med en tilleggsteknologi. 3D printing technology 1st oppsto på slutten av 20-tallet, og diverse hurtigprototyping-utstyr utviklet senere var ekstremt kostbart. Inntil nylig ble CNC-teknologi åpen kildekode, og patentperioden for rask prototyping utløp, utenlandsk billig 3D skrivere fortsatte å dukke opp. Inspur har også begynt å treffe landet, og ulike enkle 3D skrivere har kommet i øynene til entusiastene.
3D skriveren er en slags hurtig prototyping utstyr. Grunnprinsippet kan betraktes som kombinasjonen av tradisjonell CNC og skriver. Den numeriske kontroll CNC-teknologien brukes til å konvertere modellfilen til den romlige forskyvningen av rammen, slik at 3D utskriftsdyse kan binde pulveraktig metall eller plast. Materiale, konstruer objekter ved å trykke lag for lag. Ved utskrift med blekkskriver overføres digitale filer til skriveren. Etter at skriveren tolker, sprayes et lag med blekk på overflaten av papiret for å danne et 2-dimensjonalt bilde. Når 3D utskrift, fullfører programvaren en serie digitale skiver gjennom datastøttet designteknologi (CAD) og overfører informasjonen til disse skivene til en 3D skriver. De 3D skriveren stabler påfølgende tynne lag for å danne en solid gjenstand. Den største forskjellen mellom en 3D skriver og en tradisjonell skriver er at "blekket" den bruker er en ekte råvare.
Det finnes ulike former for stablede tynne lag. Følgende 3 metoder er vanlige.
1. "Inkjet"-metoden: den 3D skriverdysen sender ut et veldig tynt lag med flytende plastmateriale, som deretter plasseres under ultrafiolett eller laser for å stivne, og deretter faller skuffen et veldig lite stykke før neste lag kan stables opp. Denne stables kontinuerlig til den er ferdig (se figur 2).
Figur 2
2. "Fusion molding" metode: Ingen ekstra herdeprosess er nødvendig, plasten smeltes direkte i dysen, plasten ekstruderes ved bruk av trykk, avsettes og stables, og avkjøles og dannes i luften (se figur 3).
Figur 3
3. "Powder sintring" metode: pulverpartiklene sprayes på brettet for å danne et veldig tynt pulverlag, og deretter sprayes det flytende bindemidlet for å stivne, eller pulverlaget smeltes, sintres og størknes med laser, elektronstrøm, ett lag stables. Ved utskrift på disse måtene, hvis trykksaken inneholder komplekse strukturer som hull og utkrager, må geler eller andre stoffer tilsettes under utskriftsprosessen for å gi støtte eller for å okkupere plassen, og denne delen av plassen må ryddes etter utskrift. Det finnes ulike typer utskriftsmedier, inkludert plast, metaller, keramikk, gummi, mat og til og med organer som bruker menneskelige celler.
Sammenligning
Fra sammenligningen av arbeidsprinsippene er det ikke vanskelig å se at begge har fordeler og ulemper. CNC-ruteren kan behandles på eksisterende profiler eller halvfabrikata. Kravene til materialene er ikke høye. De bearbeidede materialene er lett tilgjengelige og billige. De kan være metall, tre, stein, plast, etc., og kan være ganske store i størrelse. 3D skrivere krever spesielle utskriftsforbruksvarer, som er dyre å skrive ut og vanskelig å oppnå store størrelser. CNC-ruteren er egnet for industriell produktproduksjon, formproduksjon, håndverksproduksjon, reklameindustri, produksjon av amatørdeler og 3D skrivere er begrenset av materialer, og produktene de lager er relativt skjøre, som "fusion molding"-maskiner, forbruksmateriellet er hovedsakelig plast. Produktet kan ikke være så hardt som metall, og er generelt egnet for håndlaget modellproduksjon, personlig håndverksproduksjon, produktprøveproduksjon, eldgamle fossilrestaureringer osv. CNC-ruteren må forberede passende profiler eller halvfabrikata mens du arbeider, men produktene 3D skriveren ikke. Trykksakene kan sies å komme ut av himmelen, noe som er veldig populært blant designere. Strukturmessig er det ingen stor forskjell på de to. De er alle påført rammestrukturen som består av de 3 aksene X, Y og Z. Hovedforskjellen er at CNC-fresen bruker spindelen og verktøyet til å frese materialet. 3D skrivere bruker dyser for å samle materialer.
