Những năm gần đây, sự phổ biến và giá rẻ của công nghệ CNC đã tạo ra các máy định tuyến CNC, máy tiện CNC và thậm chí là các trung tâm gia công CNC 5 trục, có thể dễ dàng xử lý vật liệu thành sản phẩm, được người hâm mộ chấp nhận và sử dụng. Bộ định tuyến CNC tự làm cũng có sẵn. Trong những năm qua, 3D Máy định tuyến CNC đã trở thành một trong những chủ đề phổ biến đối với người hâm mộ. Tuy nhiên, gần đây, chi phí thấp của 3D máy in và phần cứng và phần mềm nguồn mở đã tạo ra 3D máy in là một chủ đề phổ biến.
3D Bộ định tuyến CNC
CNC là viết tắt của Computer Numerical Control, dùng để chỉ thiết bị gia công được điều khiển bằng máy tính. Công nghệ này có thể thực hiện việc truyền dữ liệu gia công đến thiết bị gia công cơ khí bằng máy tính. Nó có thể thực hiện phay, tiện, mài, khoan và các quy trình gia công khác với độ chính xác cao. Nó cũng có thể thực hiện nhiều quy trình gia công trên một thiết bị. Có nhiều loại thiết bị như vậy và chức năng của chúng cũng khác nhau. Thường được sử dụng là trung tâm gia công CNC, máy tiện CNC và máy định tuyến CNC. Hệ thống điều khiển của chúng có thể xử lý các chương trình bằng mã điều khiển hoặc các hướng dẫn tượng trưng khác và dịch chúng thông qua máy tính. Mã, để máy công cụ thực hiện các hành động được chỉ định và phôi được gia công thành các sản phẩm bán thành phẩm hoặc các bộ phận thành phẩm bằng cách cắt bằng máy cắt.
Hầu hết người hâm mộ DIY đều có 3D Máy phay CNC, thường có 2 đến 5 trục và phổ biến nhất là máy phay CNC 3 trục, chủ yếu bao gồm khung, động cơ, bộ phận cơ khí truyền động, trục chính và hệ thống điều khiển. Nguyên lý hoạt động cơ bản là: hệ thống điều khiển dịch và xử lý dữ liệu và chuyển đổi thành tín hiệu điện để điều khiển động cơ. Động cơ điều khiển các bộ phận cơ khí truyền động, để dụng cụ hoặc phôi trên trục chính có thể di chuyển theo các hướng không gian X, Y và Z. Dụng cụ quay tốc độ cao không Vật liệu phôi cần thiết bị cắt (Xem Hình 1). Máy phay CNC 3 trục thường được sử dụng để khoan, phay và cắt vật liệu rời. Dụng cụ cắt có thể là dụng cụ hợp kim thông thường hoặc laser. Có thể nói rằng công nghệ CNC truyền thống là công nghệ trừ, tức là lấy thành phẩm bằng cách trừ dần vật liệu phôi.
Hình 1
3D Máy in
Nếu công nghệ CNC truyền thống là công nghệ trừ, thì 3D máy in thậm chí còn sử dụng công nghệ bổ sung. 3D công nghệ in đầu tiên xuất hiện vào cuối thế kỷ 1 và nhiều thiết bị tạo mẫu nhanh được phát triển sau đó cực kỳ đắt tiền. Cho đến gần đây, công nghệ CNC đã trở thành mã nguồn mở và thời hạn cấp bằng sáng chế tạo mẫu nhanh đã hết, giá rẻ nước ngoài 3D máy in tiếp tục xuất hiện. Inspur cũng đã bắt đầu tấn công đất nước, và nhiều loại đơn giản 3D máy in đã lọt vào mắt xanh của những người đam mê.
3D máy in là một loại thiết bị tạo mẫu nhanh. Nguyên lý cơ bản có thể được coi là sự kết hợp giữa CNC truyền thống và máy in. Công nghệ CNC điều khiển số được sử dụng để chuyển đổi tệp mô hình thành chuyển dịch không gian của khung, do đó 3D vòi phun in có thể liên kết kim loại hoặc nhựa dạng bột. Vật liệu, tạo vật thể bằng cách in từng lớp. Khi in bằng máy in phun, các tệp kỹ thuật số được chuyển đến máy in. Sau khi máy in diễn giải, một lớp mực được phun lên bề mặt giấy để tạo thành hình ảnh 2 chiều. Khi 3D in ấn, phần mềm hoàn thành một loạt các lát cắt kỹ thuật số thông qua công nghệ thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và truyền thông tin của các lát cắt này đến 3D máy in. Các 3D máy in xếp chồng các lớp mỏng liên tiếp để tạo thành một vật thể rắn. Sự khác biệt lớn nhất giữa 3D máy in và máy in truyền thống có "mực" mà nó sử dụng là nguyên liệu thô thực sự.
Có nhiều dạng lớp mỏng xếp chồng khác nhau. Có 3 phương pháp sau đây là phổ biến.
1. Phương pháp "In phun": 3D Vòi phun máy in phun ra một lớp vật liệu nhựa lỏng rất mỏng, sau đó được đặt dưới tia cực tím hoặc tia laser để đông cứng, sau đó khay rơi xuống một khoảng cách rất nhỏ để lớp tiếp theo xếp chồng lên nhau. Lớp này được xếp chồng liên tục cho đến khi hoàn thành (Xem Hình 2).
Hình 2
2. Phương pháp “Đúc nóng chảy”: Không cần quá trình lưu hóa bổ sung, nhựa được nấu chảy trực tiếp trong vòi phun, nhựa được đùn bằng áp suất, lắng đọng và xếp chồng, làm nguội và tạo hình trong không khí (Xem Hình 3).
Hình 3
3. Phương pháp "thiêu kết bột": các hạt bột được phun lên khay để tạo thành một lớp bột rất mỏng, sau đó phun chất kết dính lỏng để đông lại, hoặc lớp bột được nung chảy, thiêu kết và đông lại bằng laser, dòng điện tử, một lớp được xếp chồng lên nhau. Khi in theo những cách này, nếu vật liệu in có cấu trúc phức tạp như lỗ và thanh đỡ, gel hoặc các chất khác cần được thêm vào trong quá trình in để cung cấp hỗ trợ hoặc chiếm không gian, và phần không gian này cần được làm sạch sau khi in. Có nhiều loại phương tiện in khác nhau, bao gồm nhựa, kim loại, gốm sứ, cao su, thực phẩm và thậm chí cả các cơ quan sử dụng tế bào người.
sự so sánh
Từ việc so sánh các nguyên lý hoạt động, không khó để thấy rằng cả hai đều có ưu điểm và nhược điểm. Máy phay CNC có thể được gia công trên các cấu hình hiện có hoặc các sản phẩm bán thành phẩm. Yêu cầu đối với vật liệu không cao. Vật liệu được gia công dễ kiếm và rẻ. Chúng có thể là kim loại, gỗ, đá, nhựa, v.v. và có thể có kích thước khá lớn. 3D máy in yêu cầu vật tư in đặc biệt, đắt tiền để in và khó đạt được kích thước lớn. Máy định tuyến CNC phù hợp cho sản xuất sản phẩm công nghiệp, sản xuất khuôn mẫu, sản xuất thủ công mỹ nghệ, ngành quảng cáo, sản xuất phụ tùng nghiệp dư và 3D máy in bị giới hạn bởi vật liệu và các sản phẩm mà chúng tạo ra tương đối dễ vỡ, giống như máy "đúc khuôn nóng chảy", vật tư tiêu hao chủ yếu là nhựa Sản phẩm không thể cứng như kim loại và thường phù hợp với sản xuất thủ công mô hình, sản xuất thủ công mỹ nghệ cá nhân, sản xuất mẫu sản phẩm, phục chế hóa thạch cổ đại, v.v. Máy định tuyến CNC cần chuẩn bị các cấu hình phù hợp hoặc các sản phẩm bán thành phẩm trong khi làm việc, nhưng 3D máy in thì không. Các sản phẩm in có thể được coi là từ trên trời rơi xuống, điều này rất được các nhà thiết kế ưa chuộng. Về mặt cấu trúc, không có sự khác biệt lớn giữa hai loại. Chúng đều được áp dụng cho cấu trúc khung bao gồm 3 trục X, Y và Z. Sự khác biệt chính là máy phay CNC sử dụng trục chính và dụng cụ để phay vật liệu. 3D máy in sử dụng vòi phun để tích tụ vật liệu.
