3D-принтер против 3D-маршрутизатора с ЧПУ

В последние годы популяризация и дешевизна технологии ЧПУ сделали фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ и даже 5-осевые обрабатывающие центры с ЧПУ, которые могут легко перерабатывать материалы в изделия. Фанаты приняли их и обременяли. Также доступны фрезерные станки с ЧПУ своими руками. С годами 3D-фрезерный станок с ЧПУ стал одной из популярных тем для поклонников. Однако в последнее время низкая стоимость 3D-принтеров и открытый исходный код аппаратного и программного обеспечения сделали 3D-принтеры популярной темой.

3D-фрезерный станок с ЧПУ

ЧПУ - это сокращение от Computer Numerical Control, которое относится к обрабатывающему оборудованию с компьютерным управлением. Эта технология может реализовать передачу данных обработки на оборудование для механической обработки с компьютером. Он может выполнять фрезерные, токарные, шлифовальные, сверлильные и другие операции обработки с высокой точностью. Он также может реализовать несколько процедур обработки на одном устройстве. Типов такого оборудования много, и функции у них тоже разные. Обычно используются обрабатывающие центры с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ и фрезерные станки с ЧПУ. Их системы управления могут обрабатывать программы с помощью управляющих кодов или других символических инструкций и переводить их через компьютер. Кодируйте, чтобы станок выполнял предписанные действия, а заготовка перерабатывалась в полуфабрикаты или готовые детали путем резки резаком.

Большинство вентиляторов DIY имеют 3D-фрезерные станки с ЧПУ, которые обычно имеют от 2 до 5 осей, и наиболее распространенным является 3-х осевой фрезерный станок с ЧПУ, который в основном состоит из рамы, двигателя, механических частей трансмиссии, шпинделя и системы управления. Основной принцип работы:система управления переводит и обрабатывает данные и преобразует их в электрический сигнал для управления двигателем. Двигатель приводит в движение механические части трансмиссии, так что инструмент или заготовка на шпинделе могут перемещаться в направлениях X, Y и Z. Инструмент не вращается с высокой скоростью. Обрезается необходимый материал заготовки (см. Рисунок 1). Трехосевой фрезерный станок с ЧПУ обычно используется для сверления, фрезерования и резки сыпучих материалов. Режущий инструмент может быть инструментом из обычного сплава или лазером. Можно сказать, что традиционная технология ЧПУ - это технология вычитания, которая заключается в получении готового продукта путем постепенного вычитания пустого материала.

<центр> Рисунок 1

3D-принтер

Если традиционная технология ЧПУ - это технология вычитания, то в 3D-принтере используется даже технология сложения. Технология 3D-печати впервые возникла в конце 20-го века, и различное оборудование для быстрого прототипирования, разработанное позже, было чрезвычайно дорогим. До недавнего времени технология ЧПУ стала открытым исходным кодом, и срок действия патента на быстрое прототипирование истек, иностранные дешевые 3D-принтеры продолжали появляться. Inspur также стал популярным в стране, и различные простые 3D-принтеры попали в глаза энтузиастов.

3D-принтер - это разновидность оборудования для быстрого прототипирования. Базовым принципом можно считать сочетание традиционного ЧПУ и принтера. Технология ЧПУ с числовым программным управлением используется для преобразования файла модели в пространственное смещение рамы, так что сопло для 3D-печати может склеивать порошкообразный металл или пластик. Материал, создавайте объекты, печатая слой за слоем. При печати на струйном принтере цифровые файлы передаются на принтер. После интерпретации принтером слой чернил распыляется на поверхность бумаги для формирования двухмерного изображения. При 3D-печати программное обеспечение завершает серию цифровых срезов с помощью технологии автоматизированного проектирования (CAD) и передает информацию об этих срезах на 3D-принтер. 3D-принтер укладывает последовательные тонкие слои в твердый объект. Самая большая разница между 3D-принтером и традиционным принтером заключается в том, что «чернила», которые он использует, являются настоящим сырьем.

Существуют различные формы укладки тонких слоев. Следующие три метода являются общими.

1. «Струйный» метод:сопло 3D-принтера выбрасывает очень тонкий слой жидкого пластика, который затем помещается под ультрафиолетовое излучение или лазер для затвердевания, а затем лоток опускается на очень небольшое расстояние, чтобы следующий слой мог сложиться. Это непрерывно складывается до завершения (см. Рисунок 2).

<центр> Рисунок 2

2. Метод «литья плавлением»:дополнительный процесс отверждения не требуется, пластик непосредственно плавится в сопле, пластик экструдируется под давлением, укладывается и складывается, охлаждается и формируется на воздухе (см. Рисунок 3).

<центр> Рисунок 3

3. Метод «порошкового спекания»:частицы порошка распыляются на лоток для образования очень тонкого слоя порошка, а затем жидкое связующее распыляется для затвердевания, или слой порошка расплавляется, спекается и затвердевает с помощью лазера, электронного потока, один слой Один слой сложен. При печати этими способами, если печатный материал содержит сложные структуры, такие как отверстия и консоли, в процессе печати необходимо добавить гели или другие вещества, чтобы обеспечить поддержку или занять пространство, и эту часть пространства необходимо очистить. после печати. Существуют различные типы печатных носителей, в том числе пластмассы, металлы, керамика, каучуки, продукты питания и даже органы, использующие человеческие клетки.

Сравнение

Из сравнения принципов работы нетрудно увидеть, что у обоих есть достоинства и недостатки. Фрезерный станок с ЧПУ может обрабатывать существующие профили или полуфабрикаты. Требования к материалам невысокие. Обработанные материалы легко доступны и дешевы. Они могут быть металлическими, деревянными, каменными, пластиковыми и т. Д., А также могут быть довольно большими по размеру. Для 3D-принтеров требуются специальные расходные материалы для печати, которые дорого печатать и которые трудно достичь больших размеров. Фрезерный станок с ЧПУ подходит для промышленного производства продукции, изготовления пресс-форм, кустарного производства, рекламной индустрии, производства любительских деталей и т. Д., А 3D-принтеры ограничены материалами, а изделия, которые они производят, относительно хрупкие, как машины для литья плавлением. расходные материалы - в основном пластмассы. Продукт не может быть таким твердым, как металл, и обычно подходит для изготовления моделей вручную, индивидуального ручного производства, изготовления образцов продукции, восстановления древних ископаемых и т. д. Фрезерному станку с ЧПУ необходимо подготовить подходящие профили или полуфабрикаты. готовая продукция пока работает, а вот 3д принтера нет. Можно сказать, что печатные изделия приходят с неба, что очень нравится дизайнерам. По структуре между ними нет большой разницы. Все они применяются к рамной конструкции, состоящей из трех осей X, Y и Z. Основное отличие состоит в том, что фрезерный станок с ЧПУ использует шпиндель и инструмент для фрезерования материала. В 3D-принтерах для накопления материалов используются сопла.