3D-printer versus 3D CNC-router

In de afgelopen jaren heeft de populariteit en de goedkope technologie van CNC-technologie CNC-routers, CNC-draaibanken en zelfs 5-assige CNC-bewerkingscentra gemaakt, die materialen gemakkelijk tot producten kunnen verwerken. Ze zijn geaccepteerd en belast door fans. DIY CNC-routers zijn ook beschikbaar. In de loop der jaren is 3D CNC-router een van de populaire onderwerpen voor fans geworden. Onlangs hebben de lage kosten van 3D-printers en de open source van hardware en software 3D-printers echter tot een populair onderwerp gemaakt.

3D CNC-router

CNC is een afkorting van Computer Numerical Control, wat verwijst naar computergestuurde bewerkingsapparatuur. Deze technologie kan de overdracht van verwerkingsgegevens naar mechanische verwerkingsapparatuur met een computer realiseren. Het kan met hoge precisie frezen, draaien, slijpen, boren en andere bewerkingsprocedures uitvoeren. Het kan ook meerdere verwerkingsprocedures op één apparaat realiseren. Er zijn veel soorten van dergelijke apparatuur en hun functies zijn ook verschillend. Veelgebruikte zijn CNC-bewerkingscentra, CNC-draaibanken en CNC-routers. Hun besturingssystemen kunnen programma's met besturingscodes of andere symbolische instructies verwerken en via een computer vertalen. Codeer, zodat de werktuigmachine de voorgeschreven handelingen uitvoert, en de onbewerkte plaat wordt verwerkt tot halffabrikaten of eindproducten door te snijden met de frees.

De meeste doe-het-zelffans hebben 3D CNC-routers, die over het algemeen 2 tot 5 assen hebben, en de meest voorkomende is een 3-assige CNC-router, die voornamelijk bestaat uit een frame, een motor, mechanische transmissieonderdelen, een spil en een besturingssysteem. Het basiswerkprincipe is:het besturingssysteem vertaalt en verwerkt de gegevens en zet deze om in een elektrisch signaal om de motor aan te drijven. De motor drijft de mechanische onderdelen van de transmissie aan, zodat het gereedschap of het werkstuk op de spil in de X-, Y- en Z-richtingen kan bewegen. Het roterende gereedschap met hoge snelheid snijdt niet. Het benodigde werkstukmateriaal wordt afgesneden (zie afbeelding 1). De 3-assige CNC-router wordt over het algemeen gebruikt voor het boren, frezen en snijden van bulkmaterialen. Het snijgereedschap kan een conventioneel legeringsgereedschap of een laser zijn. Het kan worden gezegd dat de traditionele CNC-technologie een aftrektechnologie is, namelijk het verkrijgen van het eindproduct door het onbewerkte materiaal beetje bij beetje af te trekken.

Figuur 1

3D-printer

Als de traditionele CNC-technologie een aftrektechnologie is, dan gebruikt de 3D-printer zelfs een opteltechnologie. De 3D-printtechnologie ontstond aan het einde van de 20e eeuw en verschillende later ontwikkelde rapid prototyping-apparatuur was extreem duur. Tot voor kort werd CNC-technologie open source, en de patentperiode voor rapid prototyping verstreek, bleven buitenlandse goedkope 3D-printers opkomen. Inspur begint ook het land te raken en verschillende eenvoudige 3D-printers zijn in de ogen van liefhebbers verschenen.

3D-printer is een soort rapid prototyping-apparatuur. Het basisprincipe kan worden beschouwd als de combinatie van traditionele CNC en printer. De numerieke besturing CNC-technologie wordt gebruikt om het modelbestand om te zetten in de ruimtelijke verplaatsing van het frame, zodat de 3D-printnozzle poederachtig metaal of plastic kan hechten. Materiaal, objecten construeren door laag voor laag te printen. Bij het printen met een inkjetprinter worden digitale bestanden naar de printer overgebracht. Nadat de printer heeft geïnterpreteerd, wordt een laag inkt op het oppervlak van het papier gespoten om een ​​tweedimensionaal beeld te vormen. Bij 3D-printen voltooit de software een reeks digitale plakjes via computerondersteunde ontwerptechnologie (CAD) en verzendt de informatie van deze plakjes naar een 3D-printer. De 3D-printer stapelt opeenvolgende dunne lagen op elkaar om een ​​solide object te vormen. Het grootste verschil tussen een 3D-printer en een traditionele printer is dat de "inkt" die hij gebruikt een echte grondstof is.

Er zijn verschillende vormen van gestapelde dunne lagen. De volgende drie methoden zijn gebruikelijk.

1. "Inkjet"-methode:het mondstuk van de 3D-printer werpt een zeer dunne laag vloeibaar plastic materiaal uit, dat vervolgens onder ultraviolet of laser wordt geplaatst om te stollen, en dan valt de lade een zeer kleine afstand naar de volgende laag om zich op te stapelen. Dit wordt continu gestapeld tot het voltooid is (zie afbeelding 2).

Figuur 2

2. "Fusion molding"-methode:er is geen extra uithardingsproces nodig, het plastic wordt direct in het mondstuk gesmolten, het plastic wordt onder druk geëxtrudeerd, gedeponeerd en gestapeld, en gekoeld en gevormd in de lucht (zie afbeelding 3).

Figuur 3

3. "Poedersinter"-methode:de poederdeeltjes worden op de schaal gespoten om een ​​zeer dunne poederlaag te vormen, en vervolgens wordt het vloeibare bindmiddel besproeid om te stollen, of de poederlaag wordt gesmolten, gesinterd en gestold door laser, elektronenstroom, één laag Eén laag is gestapeld. Als het drukwerk op deze manieren complexe structuren bevat zoals gaten en uitkragingen, moeten tijdens het drukproces gels of andere stoffen worden toegevoegd om ondersteuning te bieden of de ruimte in beslag te nemen, en dit deel van de ruimte moet worden vrijgemaakt na het afdrukken. Er zijn verschillende soorten afdrukmedia, waaronder kunststoffen, metalen, keramiek, rubbers, voedingsmiddelen en zelfs organen die menselijke cellen gebruiken.

Vergelijking

Uit de vergelijking van de werkingsprincipes is het niet moeilijk om te zien dat beide voor- en nadelen hebben. De CNC-router kan worden bewerkt op bestaande profielen of halffabricaten. De eisen aan de materialen zijn niet hoog. De verwerkte materialen zijn gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop. Ze kunnen van metaal, hout, steen, plastic enz. zijn en kunnen behoorlijk groot zijn. 3D-printers vereisen speciale verbruiksartikelen voor afdrukken, die duur zijn om af te drukken en moeilijk te realiseren zijn in grote formaten. De CNC-router is geschikt voor de productie van industriële producten, matrijzenbouw, ambachtelijke productie, reclame-industrie, productie van amateuronderdelen, enz., en 3D-printers worden beperkt door materialen en de producten die ze maken zijn relatief kwetsbaar, zoals "fusion molding" -machines, de verbruiksartikelen zijn voornamelijk plastic Het product kan niet zo hard zijn als metaal en is over het algemeen geschikt voor handgemaakte productie van modellen, gepersonaliseerde ambachtelijke productie, productie van productmonsters, restauratie van oude fossielen, enz. De CNC-router moet geschikte profielen of semi- afgewerkte producten tijdens het werken, maar de 3D-printer niet. Van de bedrukte items kan worden gezegd dat ze uit de lucht komen vallen, wat erg populair is bij ontwerpers. Qua structuur is er geen groot verschil tussen de twee. Ze worden allemaal toegepast op de framestructuur die bestaat uit de drie assen X, Y en Z. Het belangrijkste verschil is dat de CNC-router de spil en het gereedschap gebruikt om het materiaal te frezen. 3D-printers gebruiken sproeiers om materialen te verzamelen.