3D-printers En 3D CNC-routers Vergelijken: Wat Is Het Best Voor Uw Project?

In de afgelopen jaren heeft de popularisering en goedkoopheid van CNC-technologie CNC-routers, CNC-draaibanken en zelfs 5-as CNC-bewerkingscentra, die materialen gemakkelijk in producten kunnen verwerken, gemaakt. Ze zijn geaccepteerd en gedragen door fans. DIY CNC-routers zijn ook beschikbaar. Over de jaren is 3D CNC-router een van de populaire onderwerpen voor fans geworden. Recentelijk echter, de lage kosten van 3D-printers en de open source van hardware en software hebben 3D-printers een populair onderwerp gemaakt.

3D CNC Router

CNC is een afkorting van Computer Numerical Control, wat verwijst naar computerbestuurde bewerkingsapparatuur. Deze technologie kan de transmissie van verwerkingsdata naar mechanische bewerkingsapparatuur met een computer realiseren. Het kan frezen, draaien, slijpen, boren en andere verwerkingsprocedures met hoge precisie uitvoeren. Het kan ook meerdere verwerkingsprocedures op één apparaat realiseren. Er zijn veel typen 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 ze vertalen via een computer. Code, zodat de werktuigmachine de voorgeschreven acties uitvoert, en het ruwe materiaal wordt verwerkt in half-fabrikaten of afgeronde onderdelen door te snijden met de snijder.

De meeste DIY-fans hebben 3D CNC-routers, die doorgaans 2 tot 5 assen hebben, en de meest voorkomende is een 3-as CNC-router, die hoofdzakelijk samengesteld is uit een frame, een motor, transmissiemechanische onderdelen, een spindel, en een besturingssysteem. Het basiswerkprincipe is: het besturingssysteem vertaalt en verwerkt de data en zet het om in een elektrisch signaal om de motor aan te drijven. De motor drijft de transmissiemechanische onderdelen aan, zodat het gereedschap of werkstuk op de spindel kan bewegen in de X-, Y- en Z-ruimtelijke richtingen. De hoge-snelheid draaiende tool snijdt het onnodige werkstukmateriaal af (Zie Figuur 1). De 3-as CNC-router wordt doorgaans gebruikt voor boren, frezen en snijden van bulk materialen. Het snijgereedschap kan een conventioneel legeringgereedschap of een laser zijn. Het kan gezegd worden dat de traditionele CNC-technologie een subtractietechnologie is, wat het verkrijgen van het afgeronde product door het ruwe materiaal beetje bij beetje af te trekken.

Figuur 1

3D Printer

Als de traditionele CNC-technologie een subtractietechnologie is, dan gebruikt de 3D-printer een additieve technologie. 3D-printtechnologie ontstond aan het einde van de 20e eeuw, en de diverse snelle prototyping apparatuur die later werden ontwikkeld, waren extreem duur. Tot onlangs werd CNC-technologie open source, en de snelle prototyping octrooiperiode verlopen, buitenlandse goedkope 3D-printers kwamen voortdurend naar voren. Inspur heeft ook begonnen het land te betreden, en diverse eenvoudige 3D-printers zijn in het zicht van enthousiastelingen gekomen.

3D-printer is een soort snelle 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-printkop poederachtig metaal of plastic kan lijmen. Materiaal, objecten bouwen door laag voor laag te printen. Bij het printen met een inktjetprinter, worden digitale bestanden naar de printer overgedragen. Na de printer interpreteert, wordt een laag inkt op het oppervlak van het papier gespoten om een tweedimensionale afbeelding te vormen. Bij 3D-printen, voltooit de software een reeks digitale plakjes door computer-ondersteunde ontwerptechnologie (CAD) en stuurt de informatie van deze plakjes naar een 3D-printer. De 3D-printer stapelt opeenvolgende dunne lagen om een vast object te vormen. Het grootste verschil tussen een 3D-printer en een traditionele printer is dat het "inkt" het gebruikt een echt grondstof is.

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

1. "Inktjet" methode: de 3D-printerkop spuit een zeer dunne laag vloeibaar plasticmateriaal, wat vervolgens onder ultraviolet of laser wordt gehard, en dan daalt het bakje een heel kleine afstand voor de volgende laag om op te stapelen. Dit wordt continu gestapeld tot voltooiing (Zie Figuur 2).

Figuur 2

2. "Smeltvorming" methode: Geen additionele hardingsproces vereist, het plastic wordt direct in de kop gesmolten, het plastic wordt uitgeperst met druk, gedeponeerd en gestapeld, en gekoeld en gevormd in de lucht (Zie Figuur 3).

Figuur 3

3. "Poedersinteren" methode: de poederdeeltjes worden op het bakje gespoten om een zeer dunne poederlaag te vormen, en vervolgens wordt de vloeibare binder gespoten om te harden, of de poederlaag wordt gesmolten, gesinterd en gehard door laser, elektronenstroom, één laag één laag gestapeld. Bij het printen op deze manieren, als het gedrukte materiaal complexe structuren bevat zoals gaten en kragarmen, moeten gelaten of andere stoffen tijdens het printproces worden toegevoegd om ondersteuning te bieden of de ruimte in te vullen, en dit deel van de ruimte moet na het printen worden opgeruimd. Er zijn diverse typen printmedia, waaronder kunststoffen, metalen, keramiek, rubber, voedsel, en zelfs organen met menselijke cellen.

Vergelijking

Uit de vergelijking van de werkprincipes is niet moeilijk te zien dat beide voor- en nadelen hebben. De CNC-router kan worden verwerkt op bestaande profielen of half-fabrikaten. De eisen aan de materialen zijn niet hoog. De verwerkte materialen zijn gemakkelijk verkrijgbaar en goedkoop. Ze kunnen metaal, hout, steen, plastic, etc. zijn, en kunnen redelijk groot in formaat zijn. 3D-printers vereisen speciale printverbruiksgoederen, die duur zijn om te printen en moeilijk grote formaten te bereiken. De CNC-router is geschikt voor industriële productproductie, vormfabricatie, ambachtproductie, reclameindustrie, amateuronderdeelproductie, etc., en 3D-printers zijn beperkt door materialen, en de producten die ze maken zijn relatief broos, zoals "smeltvorming" machines, de verbruiksgoederen zijn voornamelijk kunststoffen. Het product kan niet zo hard zijn als metaal, en is doorgaans geschikt voor model handgemaakte productie, gepersonaliseerde ambachtproductie, productmonsterproductie, oude fossielherstel, etc. De CNC-router moet geschikte profielen of half-fabrikaten voorbereiden tijdens het werken, maar de 3D-printer hoeft dat niet. De geprinten items kunnen gezegd worden uit de lucht te komen, wat erg populair is bij ontwerpers. In termen van structuur, is er geen groot verschil tussen de twee. Ze worden allebei toegepast op de framestructuur samengesteld uit de drie assen X, Y, en Z. Het hoofverschil is dat de CNC-router de spindel en het gereedschap gebruikt om het materiaal te frezen. 3D-printers gebruiken koppen om materialen op te stapelen.