В останні роки популяризація та дешевизна технології ЧПК призвели до того, що фрезерні машини з ЧПК, токарні верстати з ЧПК і навіть 5-осьові обробні центри з ЧПК можуть легко обробляти матеріали у вироби. Вони були прийняті і обтяжені фанатами. Фрезерні машини з ЧПК своїми руками також доступні. З роками, 3D Фрезерний станок з ЧПУ став однією з популярних тем для любителів. Останнім часом, однак, низька вартість 3D принтери та відкрите програмне забезпечення 3D принтери — популярна тема.
3D Гравірувальна машина з ЧПУ
CNC - це абревіатура від Computer Numerical Control, яка відноситься до машинного обладнання з комп'ютерним керуванням. Ця технологія може реалізувати передачу даних обробки на механічне обробне обладнання за допомогою комп'ютера. Він може виконувати фрезерування, точіння, шліфування, свердління та інші процедури обробки з високою точністю. Він також може реалізувати кілька процедур обробки на одному пристрої. Видів такого обладнання багато, і функції у них теж різні. Зазвичай використовуються обробні центри з ЧПК, токарні верстати з ЧПК і фрезерні машини з ЧПК. Їхні системи керування можуть обробляти програми з керуючими кодами або іншими символьними інструкціями та транслювати їх через комп’ютер. Код, щоб верстат виконував встановлені дії, а заготовка перероблялася в напівфабрикати або готові деталі шляхом різання фрезою.
Більшість любителів DIY мають 3D Фрезерні машини з ЧПК, які зазвичай мають від 2 до 5 осей, і найпоширенішим є 3-осьовий маршрутизатор з ЧПК, який в основному складається з рами, двигуна, механічних частин трансмісії, шпинделя та системи керування. Основний принцип роботи такий: система керування перекладає та обробляє дані та перетворює їх на електричний сигнал для керування двигуном. Двигун приводить в рух механічні частини трансмісії, завдяки чому інструмент або деталь на шпинделі можуть рухатися в напрямках X, Y і Z. Високошвидкісний обертовий інструмент не відрізає необхідний матеріал заготовки (див. рис. 1). 3-осьовий маршрутизатор з ЧПК зазвичай використовується для свердління, фрезерування та різання сипучих матеріалів. Ріжучим інструментом може бути звичайний інструмент зі сплаву або лазер. Можна сказати, що традиційна технологія ЧПК - це технологія віднімання, яка полягає в отриманні готового продукту шляхом віднімання заготовки потроху.
малюнок 1
3D Принтер
Якщо традиційна технологія ЧПК є технологією віднімання, то 3D принтер використовує навіть додаткову технологію. 3D Перша технологія друку виникла наприкінці 1 століття, а різне обладнання для швидкого прототипування, розроблене пізніше, було надзвичайно дорогим. Донедавна технологія ЧПК стала відкритим кодом, і термін патенту на швидке прототипування закінчився, іноземні дешеві 3D друкарі продовжували з'являтися. Inspur також почав вражати країну, і різні прості 3D принтери привернули увагу ентузіастів.
3D Принтер є різновидом обладнання для швидкого прототипування. Основним принципом можна вважати поєднання традиційного ЧПК і принтера. Технологія ЧПУ з числовим керуванням використовується для перетворення файлу моделі в просторове переміщення кадру, щоб 3D друкарське сопло може склеювати порошкоподібний метал або пластик. Матеріал, створюйте об’єкти, друкуючи шар за шаром. Під час друку на струменевому принтері цифрові файли передаються на принтер. Після інтерпретації принтером на поверхню паперу розпилюється шар чорнила для формування двовимірного зображення. Коли 3D під час друку програмне забезпечення завершує серію цифрових фрагментів за допомогою технології автоматизованого проектування (CAD) і передає інформацію цих фрагментів на 3D принтер. The 3D принтер укладає послідовні тонкі шари, утворюючи суцільний об’єкт. Найбільша різниця між a 3D принтера та традиційного принтера полягає в тому, що «чорнило», яке він використовує, є справжньою сировиною.
Існують різні форми укладених тонких шарів. Наступні 3 методи є поширеними.
1. «Струменевий» метод: в 3D сопло принтера викидає дуже тонкий шар рідкого пластику, який потім поміщається під ультрафіолетове або лазерне опромінення для затвердіння, а потім лоток опускається на дуже невелику відстань, щоб наступний шар накопичувався. Це безперервно укладається до завершення (див. рис. 2).
малюнок 2
2. Метод «лиття плавленням»: не потрібен додатковий процес затвердіння, пластик безпосередньо розплавляється в насадці, пластик екструдується під тиском, осаджується та складається, охолоджується та формується на повітрі (див. рис. 3).
малюнок 3
3. Метод «порошкового спікання»: частинки порошку розпилюють на лоток для утворення дуже тонкого шару порошку, а потім розпилюють рідку зв’язувальну речовину для затвердіння, або шар порошку розплавляють, спікають і затверджують лазером, потоком електронів, укладається один шар. Під час друку цими способами, якщо друкована продукція містить складні структури, такі як отвори та кантилевери, у процесі друку потрібно додати гелі чи інші речовини, щоб забезпечити підтримку або зайняти простір, і цю частину простору потрібно звільнити. після друку. Існують різні типи носіїв для друку, включно з пластмасою, металом, керамікою, гумою, харчовими продуктами та навіть органами, що використовують клітини людини.
порівняння
З порівняння принципів роботи неважко побачити, що обидва мають переваги та недоліки. Фрезерний верстат з ЧПУ може оброблятися на наявних профілях або напівфабрикатах. Вимоги до матеріалів невисокі. Оброблені матеріали легкодоступні та дешеві. Вони можуть бути металевими, дерев’яними, кам’яними, пластиковими тощо, а можуть мати досить великі розміри. 3D принтери потребують спеціальних витратних матеріалів для друку, які є дорогими для друку та важко досягти великих розмірів. Фрезерний верстат з ЧПК підходить для промислового виробництва продукції, виготовлення форм, ремісничого виробництва, рекламної індустрії, аматорського виробництва деталей та 3D принтери обмежені матеріалами, а продукція, яку вони виготовляють, є відносно крихкою, наприклад, машини для «плавлення», витратними матеріалами є в основному пластик. Продукт не може бути таким твердим, як метал, і, як правило, підходить для ручного виготовлення моделей, індивідуального ручного виробництва , виробництво зразків продукції, реставрація стародавніх скам’янілостей тощо. Фрезер з ЧПК під час роботи повинен підготувати відповідні профілі або напівфабрикати, але 3D принтер не робить. Принтовані вироби, можна сказати, з’явилися просто неба, що дуже подобається дизайнерам. З точки зору структури, великої різниці між ними немає. Усі вони застосовуються до каркасної конструкції, що складається з 3 осей X, Y та Z. Основна відмінність полягає в тому, що фрезерний верстат із ЧПК використовує шпиндель та інструмент для фрезерування матеріалу. 3D принтери використовують сопла для накопичення матеріалів.
