4 ключевых различия между ЧПУ-фрезеровками и 3D-принтерами

4 различия между ЧПУ-фрезеровкой и 3D-принтером по их принципам работы

Принцип работы станка ЧПУ-фрезеровки
ЧПУ — аббревиатура Computer Numerical Control (компьютерное числовое управление). Оно относится к компьютерно-контролируемому обрабатывающему оборудованию. Эта технология позволяет использовать компьютеры для передачи данных обработки на оборудование для достижения высокоточных операций вроде фрезерования, токарной, шлифовальной и сверлильной. У этого типа станков широкий спектр функций. Обычно есть центры механической обработки ЧПУ, станки электроэрозионной обработки ЧПУ, гравировальные станки ЧПУ, и их системы управления способны обрабатывать программы с управляющими кодами или другими символическими инструкциями, которые работают путем декодирования, так что станок выполняет заданные действия, и режущий инструмент делает деталь из заготовки в полуфабрикат или готовое изделие.

Гравировальный станок обычно имеет 2–5 осей; наиболее распространен — 3-осевой ЧПУ-гравировальный станок, который в основном состоит из рамы, мотора, механической части передачи, шпиндельного мотора и системы управления. Основной принцип работы: система управления переводит, обрабатывает данные, затем превращает в электрический сигнал для привода мотора. Мотор приводя механические части передачи, так что режущий инструмент или заготовка на шпинделе может двигаться в направлениях X, Y, Z, и высокоскоростное вращение режущего инструмента ЧПУ срезает ненужные части заготовки. 3-осевой гравировальный станок обычно используется для сверления, фрезерования и резки блочных материалов. Режущий инструмент может быть обычным алойным режущим инструментом или лазером. Можно сказать, что традиционная ЧПУ-технология — это вычитательная технология. Готовое изделие получается вычитанием ненужных частей.

Принцип работы 3D-принтера
Если традиционная ЧПУ-технология — это техника «вычитания», то 3D-принтер использует технику «сложения». 3D-печать зародилась в конце 19 века, и различные быстрые прототипирующие оборудования, разработанные позже, были крайне дорогими. До недавнего времени ЧПУ-технология стала открытым ресурсом, и срок патента на быструю прототипизацию подходит к концу, поэтому дешевые 3D-принтеры будут продолжать появляться.
3D-принтер — устройство быстрой прототипизации, и его основной принцип можно увидеть как комбинацию традиционного ЧПУ-станка и принтера. Используя ЧПУ-технологию для преобразования файла модели в пространственное перемещение рамы, 3D-печатающая сопло может конструировать объект слой-за-слоем печатью порошкового металла или пластикового связывающего материала. При печати струйным принтером цифровые файлы отправляются на принтер. После интерпретации принтером слой чернил распыляется на поверхность бумаги для формирования двумерного изображения. В 3D-печати ПО завершает серию цифровых срезов через компьютерное проектирование (CAD) и передает информацию от срезов на 3D-принтер. 3D-принтер наслаивает последовательные тонкие слои для формирования твердого объекта. Главное отличие 3D-принтера от обычного принтера в том, что «чернила» используют реальное и сырьевое материалы.

Есть три распространенных принципа работы 3D-принтера:
(1) Режим «струйный»: 3D-печатающая сопло изгоняет очень тонкий слой жидкого пластикового материала, который может быть застывшим ультрафиолетом или лазерным светом, а затем поднос опускается на очень маленькое расстояние для следующего слоя наслаивания. Это непрерывно наслаивается до завершения запланированной задачи.
(2) Метод «плавления и накопления формования», дополнительный процесс застывания не требуется, пластик прямо плавится в сопле, пластик выдавливается, откладывается и наслаивается, и остывает и формируется в воздухе.
(3) Метод «порошковой спекания», порошковые частицы распыляются на поднос для формирования очень тонкого порошкового слоя, а затем жидкий связующий распыляется для застывания, или порошковый слой плавится, спекется и застывает лазером или электронным потоком. Один слой наслаивается шаг за шагом. При печати этими способами, если печатаемый объект содержит сложную структуру вроде отверстия и консоли, гель или другое вещество нужно добавить во время печати для обеспечения опоры или занятия пространства, и пространство нужно очистить после завершения печати. Есть разнообразие носителей для печати, включая пластики, металлы, керамику, резину, пищу и даже человеческие клетки.

Сравнение ЧПУ-фрезеровки и 3D-принтера:
Из сравнения вышеуказанных принципов работы видно, что у каждого свои плюсы и минусы.
(1) ЧПУ-фрезеровка может обрабатывать материалы фиксированной структуры или полуфабрикаты. Обрабатываемые материалы легко доступны и дешевы. Они могут быть из металла, дерева, камня, пластика и т.д., и могут быть сделаны довольно большими размерами, в то время как 3D-принтеры требуют специальные расходники для печати, которые дороги и не легко сделать большими размерами.
(2) ЧПУ-фрезеровка подходит для промышленного производства, изготовления форм, ремесла, рекламной отрасли и т.д. В то время как 3D-принтеры ограничены материалами, изделия получаются относительно хрупкими. Например, расходники машин «плавления и накопления» — в основном пластик. Изделия не могут быть такими твердыми, как металл. Они обычно используются для сложного изготовления игрушек, уникального ремесла, восстановления древних ископаемых и т.д.
(3) Гравировальный станок должен готовить подходящие профили или полуфабрикаты на работе, но 3D-печать не нуждается в этом. Очень популярно среди дизайнеров, желающих сделать уникальный дизайн.
(4) С структурной точки зрения различий не много. Оба применяют рамочную структуру, состоящую из трех осей X, Y и Z. Главное отличие в том, что шпиндель и инструмент ЧПУ-фрезеровки используются для фрезерования материала, а 3D-принтер использует сопло для накопления материала.

Для любых нужд запасных частей или расходников ЧПУ-фрезеровки или 3D-принтера, добро пожаловать связаться с RicoCNC — one stop store для ЧПУ-инструментов.