בשנים האחרונות, הפופולריות והזול של טכנולוגיית CNC הפכו נתבי CNC, מחרטות CNC ואפילו מרכזי עיבוד CNC 5 צירים, שיכולים לעבד בקלות חומרים למוצרים. הם התקבלו והעמיסו על המעריצים. נתבי CNC עשה זאת בעצמך זמינים גם כן. במהלך השנים, 3D נתב CNC הפך לאחד הנושאים הפופולריים עבור מעריצים. לאחרונה, לעומת זאת, העלות הנמוכה של 3D מדפסות והקוד הפתוח של החומרה והתוכנה יצרו 3D מדפסות נושא פופולרי.
3D CNC Router
CNC הוא קיצור של Computer Numerical Control, המתייחס לציוד עיבוד שבשליטת מחשב. טכנולוגיה זו יכולה לממש העברת נתוני עיבוד לציוד עיבוד מכני באמצעות מחשב. הוא יכול לבצע כרסום, חריטה, שחיקה, קידוח והליכי עיבוד אחרים בדיוק גבוה. זה יכול גם לממש מספר הליכי עיבוד במכשיר אחד. ישנם סוגים רבים של ציוד כזה, וגם הפונקציות שלהם שונות. בשימוש נפוץ הם מרכזי עיבוד CNC, מחרטות CNC ונתבי CNC. מערכות הבקרה שלהם יכולות לעבד תוכניות עם קודי בקרה או הוראות סמליות אחרות, ולתרגם אותן דרך מחשב. קוד, כך שהמכונה מבצעת את הפעולות שנקבעו, והריק מעובד למוצרים מוגמרים למחצה או לחלקים מוגמרים על ידי חיתוך עם החותך.
לרוב חובבי ה-DIY יש 3D נתבי CNC, שבדרך כלל יש להם 2 עד 5 צירים, והנפוץ ביותר הוא נתב CNC בעל 3 צירים, המורכב בעיקר ממסגרת, מנוע, חלקים מכאניים של הילוכים, ציר ומערכת בקרה. עקרון העבודה הבסיסי הוא: מערכת הבקרה מתרגמת ומעבדת את הנתונים וממירה אותם לאות חשמלי להנעת המנוע. המנוע מניע את החלקים המכאניים של ההילוכים, כך שהכלי או חומר העבודה על הציר יכולים לנוע בכיווני החלל X, Y ו-Z. הכלי המסתובב במהירות גבוהה אינו מנותק את חומר היצירה הדרוש (ראה איור 1). נתב CNC בעל 3 צירים משמש בדרך כלל לקידוח, כרסום וחיתוך של חומרים בתפזורת. כלי החיתוך יכול להיות כלי סגסוגת קונבנציונלי או לייזר. ניתן לומר כי טכנולוגיית ה-CNC המסורתית היא טכנולוגיית חיסור, כלומר להשיג את המוצר המוגמר על ידי הפחתה של החומר הריק לאט לאט.
איור 1
3D מדפסת
אם טכנולוגיית ה-CNC המסורתית היא טכנולוגיית חיסור, אזי 3D המדפסת משתמשת אפילו בטכנולוגיית תוספת. 3D טכנולוגיית ההדפסה הראשונה נוצרה בסוף המאה ה-1, וציוד אבות טיפוס מהיר שפותח מאוחר יותר היה יקר ביותר. עד לאחרונה, טכנולוגיית CNC הפכה לקוד פתוח, ותקופת הפטנט המהיר של אבות טיפוס פגה, בזול זר 3D מדפסות המשיכו להופיע. אינספר החלה להכות גם בארץ, ופשוטים שונים 3D מדפסות נכנסו לעיני חובבים.
3D מדפסת היא סוג של ציוד מהיר ליצירת אב טיפוס. העיקרון הבסיסי יכול להיחשב כשילוב של CNC מסורתי ומדפסת. טכנולוגיית ה-CNC הבקרה הנומרית משמשת להמרת קובץ הדגם לתזוזה מרחבית של המסגרת, כך שה 3D פיית הדפסה יכולה לחבר מתכת אבקתית או פלסטיק. חומר, בניית אובייקטים על ידי הדפסה שכבה אחר שכבה. בעת הדפסה במדפסת הזרקת דיו, מועברים קבצים דיגיטליים למדפסת. לאחר פירוש המדפסת, מתיזים שכבת דיו על פני הנייר ליצירת תמונה דו-ממדית. כַּאֲשֵׁר 3D הדפסה, התוכנה משלימה סדרה של פרוסות דיגיטליות באמצעות טכנולוגיית עיצוב בעזרת מחשב (CAD) ומעבירה את המידע של פרוסות אלה ל- 3D מדפסת. ה 3D המדפסת עורמת שכבות דקות רצופות ליצירת עצם מוצק. ההבדל הגדול ביותר בין א 3D מדפסת ומדפסת מסורתית היא שה"דיו" שהיא משתמשת בה הוא חומר גלם אמיתי.
ישנן צורות שונות של שכבות דקות מוערמות. 3 השיטות הבאות נפוצות.
1. שיטת "הזרקת דיו": ה 3D זרבובית המדפסת מוציאה שכבה דקה מאוד של חומר פלסטי נוזלי, שממוקמת לאחר מכן מתחת לאולטרה סגול או לייזר כדי להתמצק, ואז המגש יורד למרחק קטן מאוד כדי שהשכבה הבאה תתערם. זה מוערם ברציפות עד להשלמתו (ראה איור 2).
איור 2
2. שיטת "פיוז'ן דפוס": אין צורך בתהליך אשפרה נוסף, הפלסטיק מומס ישירות בפיה, הפלסטיק מופק באמצעות לחץ, מושקע ונערם, ומתקרר ונוצר באוויר (ראה איור 3).
איור 3
3. שיטת "סינטינג אבקה": חלקיקי האבקה מותזים על המגש ליצירת שכבת אבקה דקה מאוד, ולאחר מכן מרססים את הקושר הנוזלי להתמצקות, או את שכבת האבקה ממיסים, חוטאים ומתמצקים בלייזר, זרימת אלקטרונים, עורמים שכבה אחת. כאשר מדפיסים בדרכים אלו, במידה והדפוס מכיל מבנים מורכבים כמו חורים ושולחנות, יש צורך להוסיף ג'לים או חומרים אחרים בתהליך ההדפסה כדי לתת תמיכה או לתפוס את החלל, ויש לפנות חלק זה של החלל לאחר ההדפסה. ישנם סוגים שונים של חומרי הדפסה, כולל פלסטיק, מתכות, קרמיקה, גומיות, מזון ואפילו איברים המשתמשים בתאים אנושיים.
השוואה
מהשוואת עקרונות העבודה, לא קשה לראות שלשניהם יש יתרונות וחסרונות. ניתן לעבד את נתב ה-CNC על פרופילים קיימים או מוצרים מוגמרים למחצה. הדרישות לחומרים אינן גבוהות. החומרים המעובדים זמינים בקלות וזולים. הם יכולים להיות מתכת, עץ, אבן, פלסטיק וכו', ויכולים להיות גדולים למדי. 3D מדפסות דורשות חומרי הדפסה מיוחדים, אשר יקרים להדפסה וקשה להשיג גדלים גדולים. נתב CNC מתאים לייצור מוצרים תעשייתי, ייצור תבניות, ייצור מלאכת יד, תעשיית פרסום, ייצור חלקים חובבים, ועוד 3D המדפסות מוגבלות בחומרים, והמוצרים שהן מייצרות שבריריים יחסית, כמו מכונות "יציקת פיוז'ן", החומרים המתכלים הם בעיקר פלסטיק. המוצר לא יכול להיות קשה כמו מתכת, ובדרך כלל מתאים לייצור דגמים בעבודת יד, ייצור בעבודת יד אישית, ייצור דוגמאות מוצר, שחזור מאובנים עתיקים וכו'. נתב ה-CNC צריך להכין פרופילים מתאימים או חצי גמר בזמן העבודה, אבל המוצרים מוגמרים. 3D המדפסת לא. אפשר לומר שהפריטים המודפסים יוצאים מהשמיים, מה שמאוד פופולרי בקרב מעצבים. מבחינת מבנה, אין הבדל גדול בין השניים. כולם מיושמים על מבנה המסגרת המורכב מ-3 הצירים X, Y ו-Z. ההבדל העיקרי הוא שנתב ה-CNC משתמש בציר ובכלי כדי לכרסם את החומר. 3D מדפסות משתמשות בחרירים כדי לצבור חומרים.
