3D الطابعة مقابل 3D CNC راوتر

في السنوات الأخيرة، أدى انتشار تكنولوجيا CNC ورخص ثمنها إلى ظهور أجهزة التوجيه CNC ومخرطات CNC وحتى مراكز تصنيع CNC ذات الخمسة محاور، والتي يمكنها بسهولة معالجة المواد وتحويلها إلى منتجات. وقد لاقت قبولًا وقبولًا من قبل المعجبين. أجهزة التوجيه CNC التي يتم تصنيعها يدويًا متوفرة أيضًا. على مر السنين، 3D أصبحت أجهزة التوجيه CNC من الموضوعات الشائعة بين المعجبين. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، انخفضت تكلفة 3D الطابعات والمصدر المفتوح للأجهزة والبرامج جعلت 3D الطابعات موضوع شائع.

3D CNC راوتر

CNC هو اختصار لـ Computer Numerical Control، والذي يشير إلى معدات التصنيع التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر. يمكن لهذه التقنية تحقيق نقل بيانات المعالجة إلى معدات المعالجة الميكانيكية باستخدام الكمبيوتر. يمكنها إجراء عمليات الطحن والتحويل والطحن والحفر وغيرها من إجراءات المعالجة بدقة عالية. يمكنها أيضًا تحقيق إجراءات معالجة متعددة على جهاز واحد. هناك العديد من أنواع هذه المعدات، كما أن وظائفها مختلفة أيضًا. تُستخدم عادةً مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، ومخرطات CNC، وأجهزة التوجيه CNC. يمكن لأنظمة التحكم الخاصة بها معالجة البرامج باستخدام أكواد التحكم أو التعليمات الرمزية الأخرى، وترجمتها من خلال الكمبيوتر. الكود، بحيث تقوم أداة الآلة بإجراء الإجراءات الموصوفة، ويتم معالجة الفراغ إلى منتجات شبه نهائية أو أجزاء نهائية عن طريق القطع بالقاطع.

معظم محبي الأعمال اليدوية لديهم 3D أجهزة التوجيه CNC، والتي تحتوي عمومًا على 2 إلى 5 محاور، والأكثر شيوعًا هو جهاز التوجيه CNC ثلاثي المحاور، والذي يتكون بشكل أساسي من إطار ومحرك وأجزاء ميكانيكية ناقلة ومغزل ونظام تحكم. مبدأ العمل الأساسي هو: يقوم نظام التحكم بترجمة البيانات ومعالجتها وتحويلها إلى إشارة كهربائية لتشغيل المحرك. يقوم المحرك بتشغيل الأجزاء الميكانيكية الناقلة، بحيث يمكن للأداة أو قطعة العمل الموجودة على المغزل التحرك في اتجاهات الفضاء X وY وZ. لا تقوم الأداة الدوارة عالية السرعة بقطع مادة قطعة العمل اللازمة (انظر الشكل 3). يستخدم جهاز التوجيه CNC ثلاثي المحاور بشكل عام للحفر والطحن وقطع المواد السائبة. يمكن أن تكون أداة القطع أداة سبيكة تقليدية أو ليزر. يمكن القول أن تقنية CNC التقليدية هي تقنية طرح، أي الحصول على المنتج النهائي عن طريق طرح المادة الفارغة شيئًا فشيئًا.

الشكل 1

3D طابعة

إذا كانت تقنية CNC التقليدية عبارة عن تقنية طرح، إذن 3D تستخدم الطابعة أيضًا تقنية إضافية. 3D نشأت تقنية الطباعة لأول مرة في نهاية القرن العشرين، وكانت معدات النماذج الأولية السريعة المختلفة التي تم تطويرها لاحقًا باهظة الثمن للغاية. حتى وقت قريب، أصبحت تقنية CNC مفتوحة المصدر، وانتهت فترة براءة اختراع النماذج الأولية السريعة، وأصبحت المنتجات الأجنبية الرخيصة 3D استمرت الطابعات في الظهور. كما بدأ Inspur في ضرب البلاد، وظهرت العديد من الطابعات البسيطة 3D لقد دخلت الطابعات إلى أعين المتحمسين.

3D الطابعة هي نوع من معدات النماذج الأولية السريعة. يمكن اعتبار المبدأ الأساسي هو الجمع بين CNC التقليدي والطابعة. يتم استخدام تقنية CNC للتحكم الرقمي لتحويل ملف النموذج إلى إزاحة مكانية للإطار، بحيث 3D يمكن لفوهة الطباعة أن تربط المعدن المسحوق أو البلاستيك. المواد، قم ببناء الأشياء عن طريق الطباعة طبقة تلو الأخرى. عند الطباعة باستخدام طابعة نفث الحبر، يتم نقل الملفات الرقمية إلى الطابعة. بعد أن تقوم الطابعة بالترجمة، يتم رش طبقة من الحبر على سطح الورق لتكوين صورة ثنائية الأبعاد. عند 3D الطباعة، يكمل البرنامج سلسلة من الشرائح الرقمية من خلال تقنية التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) وينقل معلومات هذه الشرائح إلى 3D طابعة. ال 3D تقوم الطابعة بتكديس طبقات رقيقة متتالية لتكوين جسم صلب. الفرق الأكبر بين 3D ما يميز الطابعة التقليدية هو أن "الحبر" الذي تستخدمه هو مادة خام حقيقية.

هناك أشكال مختلفة من الطبقات الرقيقة المكدسة. الطرق الثلاث التالية هي الأكثر شيوعًا.

1. طريقة "نفث الحبر": 3D تقذف فوهة الطابعة طبقة رقيقة جدًا من مادة بلاستيكية سائلة، ثم توضع تحت الأشعة فوق البنفسجية أو الليزر لتتصلب، ثم تسقط الصينية مسافة صغيرة جدًا لتتراكم الطبقة التالية. يتم تكديس هذه الطبقة باستمرار حتى الانتهاء (انظر الشكل 2).

الشكل 2

2. طريقة "القولبة بالاندماج": لا توجد حاجة إلى عملية معالجة إضافية، حيث يتم إذابة البلاستيك مباشرة في الفوهة، ويتم ضغط البلاستيك باستخدام الضغط، وترسيبه وتكديسه، ثم تبريده وتشكيله في الهواء (انظر الشكل 3).

الشكل 3

3. طريقة "التلبيد بالمسحوق": يتم رش جزيئات المسحوق على الصينية لتشكيل طبقة مسحوق رقيقة جدًا، ثم يتم رش المادة الرابطة السائلة للتصلب، أو يتم إذابة طبقة المسحوق وتلبيدها وتصلبها بالليزر وتدفق الإلكترون، ويتم تكديس طبقة واحدة. عند الطباعة بهذه الطرق، إذا كانت المادة المطبوعة تحتوي على هياكل معقدة مثل الثقوب والأذرع أو الهلام أو المواد الأخرى التي تحتاج إلى إضافتها أثناء عملية الطباعة لتوفير الدعم أو احتلال المساحة، ويجب تنظيف هذا الجزء من المساحة بعد الطباعة. هناك أنواع مختلفة من وسائط الطباعة، بما في ذلك البلاستيك والمعادن والسيراميك والمطاط والأطعمة وحتى الأعضاء التي تستخدم الخلايا البشرية.

مقارنة

من خلال مقارنة مبادئ العمل، ليس من الصعب أن نرى أن لكل منهما مزايا وعيوب. يمكن معالجة جهاز التوجيه CNC على ملفات تعريف موجودة أو منتجات شبه نهائية. متطلبات المواد ليست عالية. المواد المعالجة متوفرة بسهولة ورخيصة. يمكن أن تكون معدنية أو خشبية أو حجرية أو بلاستيكية وما إلى ذلك، ويمكن أن تكون كبيرة الحجم. 3D تتطلب الطابعات مواد طباعة خاصة، وهي مكلفة للطباعة ويصعب تحقيق أحجام كبيرة منها. جهاز التوجيه CNC مناسب لإنتاج المنتجات الصناعية، وتصنيع القوالب، وإنتاج الحرف اليدوية، وصناعة الإعلان، وإنتاج الأجزاء للهواة، 3D تقتصر الطابعات على المواد، والمنتجات التي تصنعها هشة نسبيًا، مثل آلات "صب الاندماج"، والمواد الاستهلاكية هي في الأساس من البلاستيك، ولا يمكن أن يكون المنتج صلبًا مثل المعدن، وهو مناسب بشكل عام لإنتاج النماذج المصنوعة يدويًا، وإنتاج الحرف اليدوية الشخصية، وإنتاج عينات المنتج، وترميم الأحافير القديمة، وما إلى ذلك. يحتاج جهاز التوجيه CNC إلى تحضير ملفات تعريف مناسبة أو منتجات شبه نهائية أثناء العمل، ولكن 3D لا تقوم الطابعة بذلك. يمكن القول إن العناصر المطبوعة تخرج من السماء، وهو أمر شائع جدًا بين المصممين. من حيث الهيكل، لا يوجد فرق كبير بين الاثنين. يتم تطبيقها جميعًا على هيكل الإطار المكون من 3 محاور X وY وZ. والفرق الرئيسي هو أن جهاز التوجيه CNC يستخدم المغزل والأداة لطحن المواد. 3D تستخدم الطابعات فوهات لتجميع المواد.