3D چاپگر در مقابل 3D CNC روتر

در سال‌های اخیر، محبوبیت و ارزان بودن فناوری CNC باعث شده است که روترهای CNC، تراش‌های CNC و حتی مراکز ماشین‌کاری 5 محوره CNC که به راحتی مواد را به محصولات تبدیل کنند. آنها توسط هواداران پذیرفته شده اند و بار سنگینی بر دوش دارند. روترهای CNC DIY نیز موجود هستند. در طول سالها، 3D روتر CNC به یکی از موضوعات محبوب برای طرفداران تبدیل شده است. اخیرا، با این حال، هزینه کم از 3D چاپگرها و منبع باز سخت افزار و نرم افزار ساخته شده است 3D چاپگرها یک موضوع محبوب

3D CNC روتر

CNC مخفف Computer Numerical Control است که به تجهیزات ماشینکاری با کنترل کامپیوتر اشاره دارد. این فناوری می تواند انتقال داده های پردازشی به تجهیزات پردازش مکانیکی با رایانه را محقق کند. این می تواند فرز، تراش، سنگ زنی، حفاری و سایر مراحل پردازش را با دقت بالا انجام دهد. همچنین می تواند چندین روش پردازش را در یک دستگاه انجام دهد. انواع مختلفی از این تجهیزات وجود دارد و عملکرد آنها نیز متفاوت است. معمولاً از مراکز ماشینکاری CNC، ماشین های تراش CNC و روترهای CNC استفاده می شود. سیستم های کنترلی آنها می توانند برنامه ها را با کدهای کنترلی یا دستورالعمل های نمادین دیگر پردازش کرده و آنها را از طریق کامپیوتر ترجمه کنند. کد، به طوری که ماشین ابزار اقدامات تجویز شده را انجام می دهد و قسمت خالی با برش با کاتر به محصولات نیمه تمام یا قطعات نهایی تبدیل می شود.

اکثر طرفداران DIY دارند 3D روترهای CNC که عموماً دارای 2 تا 5 محور هستند و رایج ترین آنها یک روتر CNC 3 محوره است که عمدتاً از یک قاب، یک موتور، قطعات مکانیکی انتقال، یک اسپیندل و یک سیستم کنترل تشکیل شده است. اصل کار این است: سیستم کنترل داده ها را ترجمه و پردازش می کند و آنها را به سیگنال الکتریکی برای به حرکت درآوردن موتور تبدیل می کند. موتور قطعات مکانیکی انتقال را به حرکت در می آورد، به طوری که ابزار یا قطعه کار روی دوک می تواند در جهت های فضای X، Y و Z حرکت کند. ابزار چرخان با سرعت بالا نمی کند مواد قطعه کار لازم قطع شده است (شکل 1 را ببینید). روتر 3 محوره CNC معمولاً برای حفاری، فرز و برش مواد حجیم استفاده می شود. ابزار برش می تواند یک ابزار آلیاژی معمولی یا یک لیزر باشد. می توان گفت که فناوری سنتی CNC یک فناوری تفریق است که با کم کردن کم کم مواد خالی، محصول نهایی به دست می آید.

شکل 1

3D چاپگر

اگر فناوری سنتی CNC یک فناوری تفریق باشد، پس 3D چاپگر حتی از یک فناوری اضافه استفاده می کند. 3D فناوری چاپ اول در پایان قرن بیستم پدید آمد و تجهیزات نمونه سازی سریع مختلفی که بعدها توسعه یافتند بسیار گران بودند. تا همین اواخر، فناوری CNC منبع باز شد و دوره ثبت اختراع نمونه سازی سریع منقضی شد، ارزان خارجی 3D چاپگرها به ظهور ادامه دادند. Inspur نیز شروع به ضربه زدن به کشور کرده است، و ساده است 3D چاپگرها به چشم علاقه مندان وارد شده است.

3D چاپگر نوعی تجهیزات نمونه سازی سریع است. اصل اساسی را می توان ترکیبی از CNC سنتی و چاپگر در نظر گرفت. فناوری CNC کنترل عددی برای تبدیل فایل مدل به جابجایی فضایی قاب استفاده می شود، به طوری که 3D نازل چاپ می تواند فلز یا پلاستیک پودری را بچسباند. مواد، اشیاء را با چاپ لایه به لایه بسازید. هنگام چاپ با چاپگر جوهرافشان، فایل های دیجیتال به چاپگر منتقل می شوند. پس از تفسیر چاپگر، لایه‌ای از جوهر روی سطح کاغذ پاشیده می‌شود تا تصویری دو بعدی تشکیل شود. چه زمانی 3D در چاپ، نرم افزار یک سری از برش های دیجیتال را از طریق فناوری طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) تکمیل می کند و اطلاعات این برش ها را به یک دستگاه انتقال می دهد. 3D چاپگر را 3D چاپگر لایه های نازک متوالی را برای تشکیل یک جسم جامد روی هم می چیند. بزرگترین تفاوت بین الف 3D چاپگر و چاپگر سنتی این است که "جوهر" آن یک ماده خام واقعی است.

اشکال مختلفی از لایه های نازک انباشته وجود دارد. 3 روش زیر رایج است.

1. روش "جوهر افشان": 3D نازل چاپگر یک لایه بسیار نازک از مواد پلاستیکی مایع را خارج می‌کند، که سپس برای جامد شدن در زیر اشعه ماوراء بنفش یا لیزر قرار می‌گیرد و سپس سینی فاصله بسیار کمی را کاهش می‌دهد تا لایه بعدی روی هم قرار گیرد. این به طور مداوم تا زمان تکمیل روی هم چیده می شود (شکل 2 را ببینید).

شکل 2

2. روش "قالب‌گیری فیوژن": هیچ فرآیند پخت اضافی مورد نیاز نیست، پلاستیک مستقیماً در نازل ذوب می‌شود، پلاستیک با استفاده از فشار اکسترود می‌شود، رسوب می‌کند و انباشته می‌شود، و سرد می‌شود و در هوا شکل می‌گیرد (شکل 3 را ببینید).

شکل 3

3. روش "پودر تف جوشی": ذرات پودر را روی سینی اسپری می کنند تا یک لایه پودری بسیار نازک ایجاد شود و سپس بایندر مایع اسپری می شود تا جامد شود و یا لایه پودر ذوب شده، تف جوشی شده و با لیزر، جریان الکترونی، جامد می شود. یک لایه روی هم چیده شده است. هنگام چاپ به این روش ها، اگر ماده چاپی دارای ساختارهای پیچیده ای مانند سوراخ ها و کنسول ها باشد، در طول فرآیند چاپ باید ژل یا مواد دیگری برای پشتیبانی یا اشغال فضا اضافه شود و این قسمت از فضا باید پاک شود. پس از چاپ انواع مختلفی از رسانه های چاپ از جمله پلاستیک، فلز، سرامیک، لاستیک، غذا و حتی اندام هایی که از سلول های انسان استفاده می کنند وجود دارد.

مقایسه

از مقایسه اصول کار دشواری نیست که هر دو مزایا و معایب دارند. روتر CNC را می توان بر روی پروفایل های موجود یا محصولات نیمه تمام پردازش کرد. نیاز به مواد زیاد نیست. مواد فرآوری شده به راحتی در دسترس و ارزان هستند. آنها می توانند فلز، چوب، سنگ، پلاستیک و غیره باشند و از نظر اندازه بسیار بزرگ باشند. 3D چاپگرها به مواد مصرفی مخصوص چاپ نیاز دارند که چاپ آنها گران است و دستیابی به اندازه های بزرگ دشوار است. روتر CNC برای تولید محصولات صنعتی، ساخت قالب، تولید صنایع دستی، صنایع تبلیغاتی، تولید قطعات آماتور و 3D چاپگرها با مواد محدود هستند و محصولاتی که می‌سازند نسبتاً شکننده هستند، مانند ماشین‌های قالب‌گیری فیوژن، مواد مصرفی عمدتاً پلاستیک هستند. ، تولید نمونه محصول، بازسازی فسیل های باستانی و غیره. روتر CNC در حین کار نیاز به تهیه پروفیل های مناسب یا محصولات نیمه تمام دارد، اما 3D چاپگر ندارد. می توان گفت اقلام چاپ شده از آسمان بیرون می آیند که بسیار مورد استقبال طراحان قرار گرفته است. از نظر ساختار، تفاوت زیادی بین این دو وجود ندارد. همه آنها روی ساختار قاب متشکل از 3 محور X، Y و Z اعمال می شوند. تفاوت اصلی این است که روتر CNC از دوک و ابزار برای آسیاب کردن مواد استفاده می کند. 3D چاپگرها از نازل برای جمع آوری مواد استفاده می کنند.