近年來,CNC技術的普及和廉價使得CNC雕刻機、CNC車床甚至5軸數控加工中心,可以輕鬆地將材料加工成產品。他們已經被粉絲接受並承擔了。 DIYCNC雕刻機 也可用。曆年, 3D CNC雕刻機已成為廣大愛好者的熱門話題之一。不過最近成本低廉 3D 印表機以及硬體和軟體的開源使得 3D 印表機成為一個熱門話題。
3D CNC雕刻機
CNC是Computer Numerical Control的縮寫,指電腦控制的加工設備。此技術可實現用電腦將加工資料傳輸到機械加工設備。可高精度地執行銑、車、磨、鑽等加工工序。還可以在一台設備上實現多個處理程序。這類設備的種類很多,其功能也各有不同。常用的有CNC加工中心、CNC車床、CNC雕刻機。他們的控制系統可以處理帶有控制代碼或其他符號指令的程序,並透過電腦翻譯它們。編碼,使工具機執行規定的動作,用刀具切削將毛坯加工成半成品或成品件。
大多數DIY愛好者都有 3D 數控雕刻機,一般有2軸至5軸,最常見的是3軸數控雕刻機,主要由機架、馬達、傳動機械零件、主軸、控制系統等組成。基本工作原理是:控制系統對資料進行翻譯處理,轉換成電訊號來驅動馬達。馬達驅動傳動機械部件,使主軸上的刀具或工件沿X、Y、Z空間方向移動。高速旋轉的刀具不會將必要的工件材料切除(見圖1)。 3軸數控雕刻機通常用於大塊材料的鑽孔、銑削和切割。切削工具可以是傳統的合金工具或雷射。可以說,傳統的數控技術是一種減法技術,是透過將毛坯材料一點一點地減去來獲得成品。

圖1
3D Printer
如果說傳統的CNC技術是一種減法技術,那麼 3D 印表機甚至使用附加技術。 3D 印刷技術最早起源於1世紀末,後來發展出來的各種快速成型設備價格極為昂貴。直到最近,CNC技術開源,快速成型專利期已過,國外廉價 3D 印表機不斷湧現。浪潮也開始發力國內,各種簡單的 3D 印表機已經進入了愛好者的視野。
3D 印表機是一種快速成型設備。基本原理可以看作是傳統CNC和印表機的結合。利用數控CNC技術將模型檔案轉換為框架的空間位移,從而使 3D 列印噴嘴可以黏合粉末狀金屬或塑膠。材料,透過逐層列印的方式建構物件。使用噴墨印表機列印時,數位檔案會傳送到印表機。經過印表機解讀後,在紙張表面噴灑一層墨水,形成二維影像。什麼時候 3D 列印時,軟體透過電腦輔助設計技術(CAD)完成一系列數位切片,並將這些切片的資訊傳輸到 3D 印表機.這 3D 印表機堆疊連續的薄層以形成固體物體。之間最大的區別是 3D 印表機與傳統印表機的區別在於它使用的“墨水”是真正的原材料。
堆疊薄層的形式多種多樣。常見的有以下3種方法。
1.“噴墨”法: 3D 印表機噴嘴噴出一層非常薄的液態塑膠材料,然後將其置於紫外線或雷射下固化,然後托盤下降非常小的距離,以便下一層堆疊起來。連續堆疊直至完成(參見圖 2)。

圖2
2.「熔融成型」法:不需要額外的固化過程,塑膠直接在噴嘴中熔化,利用壓力將塑膠擠出,沉積堆疊,在空氣中冷卻成型(見圖3)。

圖3
3.「粉末燒結」法:將粉末顆粒噴塗在托盤上,形成極薄的粉末層,然後噴塗液體黏結劑固化,或使用雷射、電子流等方式使粉末層熔化、燒結、固化,一層堆疊起來。採用這些方式進行印刷時,如果印刷品含有孔洞、懸臂等複雜結構,則需要在印刷過程中添加凝膠或其他物質來提供支撐或占據空間,而這部分空間需要清理掉打印後。印刷介質有多種類型,包括塑膠、金屬、陶瓷、橡膠、食品,甚至使用人體細胞的器官。
競品對比
從工作原理的比較,不難看出兩者各有優缺點。 CNC雕刻機可在現有型材或半成品上進行加工。對材料的要求並不高。加工材料容易取得且價格低廉。它們可以是金屬、木材、石頭、塑膠等,尺寸可以相當大。 3D 印表機需要特殊的列印耗材,列印成本昂貴且難以實現大尺寸。 CNC雕刻機適用於工業產品生產、模具製造、手工藝品生產、廣告業、業餘零件生產、 3D 印表機受材料限制,製作的產品比較脆弱,像「熔塑」機,耗材主要是塑料,產品不能像金屬那麼堅硬,一般適合模型手工製作、個性化工藝品製作、產品樣品製作、古化石修復等。數控雕刻機在工作時需要準備合適的型材或半成品,但 3D 印表機無法列印。印花單品可謂是天上掉下來的,很受設計師們的青睞。從結構上看,二者並無太大差異。它們都應用於由X、Y、Z3個軸組成的框架結構,主要區別在於CNC雕刻機使用主軸和刀具來銑削材料。 3D 印表機使用噴嘴來累積材料。





