Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

CNC-bearbetning vs 3D-utskrift

Det finns mycket välförtjänt spänning kring 3D-skrivare, och för den ivrige DIYeren är det mycket fokuserat på deras förmåga att "självreplikera" genom att göra egna delar. Men är en 3D-skrivare det rätta verktyget för dig?

En 3D-skrivarens tillverkningsteknik är additiv - de flesta använder en varm plastpressare för att "skriva ut" en plastmodell. Detta står i kontrast till subtraktiva tillverkningsverktyg, som börjar med ett massivt materialblock och använder en skärare för att ta bort överskottet. Subtraktiv tillverkning är mycket vanligare än additiv, särskilt när man arbetar med metall och trä. Svarvar, fräser, sågar, borrar och andra CNC-skivor som laser- och vinylskärare är alla subtraktiva verktyg.

Subtraktivet motsvarar 3D-utskrift

En CNC-fräsmaskin eller -router är den subtraktiva ekvivalenten av 3D-skrivaren. För hobbyisten är fräsning sämre än tryckning på många sätt.

Fräsning orsakar naturligtvis avfall, och utan någon form av dammkontroll, slösas avfallet i hela rummet.

Fräsning är farligare - medan det är möjligt att en plastpressare kan överhettas och fånga eld, har jag redan haft en (mindre) eld med min CNC-router, och det finns den extra risken att ett blad spinner vid 20 000 varv per minut att skicka bitar av sig själv, eller till och med ditt arbetsstycke som flyger på dig.

En kvarn eller router är nödvändigtvis större och tyngre än en 3D-skrivare och därmed dyrare och svårare att röra sig. Det kräver ett positioneringssystem som kan upprätthålla noggrannhet när motståndet uppstår och motorerna är tillräckligt starka för att driva den.

Programberedning är också mer komplex för fräsning. Efter att ha ritat det objekt du vill göra i ett CAD- eller 3D-modelleringsprogram, är det nödvändigt att generera verktygsbanor med datorstödd tillverkning (CAM) -programvara. Detta innebär att man specificerar måtten och placeringen av lagermaterialet, dimensionerna och egenskaperna hos ändkvarn (skärare) samt hastigheter för axlarna och spindeln. Verktygen för att göra detta tenderar att vara komplexa, och lite skrämmande för första gången användaren.

Från användarens perspektiv är CNC-fräsning en mycket mer komplex process än tryckning. CNC-fräsning har dock en stor fördel jämfört med 3D-utskrift: tekniken är mogen. Hem 3D-skrivare förbättras med en enorm hastighet, men det finns ofta fortfarande mycket tinkering och experiment som är inblandade i att få ett bra tryck.

Vad vill du göra?

Om dina intressen tenderar mot större och mer strukturella skapelser, gå med fräsning. Tänk också på att det är billigare att arbeta i trä än i plast, och att du sannolikt kommer att få betydligt bättre resultat.

Å andra sidan är komplexa 3D-objekt mycket komplicerade med CNC-fräsning än med en 3D-skrivare. Det finns gratis verktyg för 2,5D-fräsning, men CAM-mjukvara för 3D-fräsning kan vara mycket dyr och svår att använda.

Att göra 3D-arbete för 3D-utskrift är mycket lättare. Du kan designa dina modeller i ett gratis program som SketchUp eller Inventor Fusion, och exportera sedan en STL-fil. Skivprogramvaran konverterar STL-filen automatiskt till verktygsbanor i G-kod och skickar sedan G-koden direkt till din 3D-skrivare. Med 3D-utskrift behöver du inte tweak klippvägar och ingen oroa dig för att verktyget kraschar in i ditt arbete.

Om du skapar små 3D-objekt är ditt mål, är en 3D-skrivare det rätta valet.

DIY CNC

Att göra med fräsning betyder inte att du måste ge upp självreplikation eller på att skapa din egen maskin. Patrick Hood-Daniel, författare till Bygg din egen CNC-maskin, gör ett CNC-kit med skraplaster som kan göra alla sina egna delar, precis som RepRap 3D-skrivaren och dess avkomma. Rammen är byggd av skräddarsydd plywood. Allt annat är standard maskinvara.

Aluminiumvinkeln, bultarna och skruvarna är tillgängliga från vilken maskinvaruhandel som helst. Ledskruvarna och anti-backlash-nötterna kommer troligtvis att beställas från McMaster-Carr och DumpsterCNC, men du kan gå med med mindre hårdvaruaffärsdelar i en nypa. Steppmotorerna och steppförarna är helt generiska och finns tillgängliga från otaliga källor. Spindeln är en vanlig trärouter. Jag använder en Porter-kabel 892.

Precis som med RepRap får tricket med Patrick's CNC-router en frösenhet. Lyckligtvis kan varje CNC-router som hanterar ett 2'× 4'-ark av plywood vara kapabel att göra delarna. Kolla in MAKEs digitala tillverkningsresurssida för var du ska få CNC-åtkomst, och du kommer sannolikt att hitta någon lokal med nödvändig utrustning. (Om du inte hittar någon att klippa delarna till dig, säljer Patrick flera kit.)

För att få CAD- och CAM-filerna för delarna, ladda ner planerna för CNC Routing Machine Kit Version 1.3. Videor på hemsidan förklarar hur man sätter allt ihop. Filerna är licensierade enligt Creative Commons Attribution-NonCommercial-licens, vilket innebär att du kan skapa maskiner för dig själv och för dina vänner, men du kan inte sälja dem kommersiellt.

CAM-filerna finns i det proprietära CamBam-formatet, men det finns en ledig version tillgänglig, och den kan läsa och skriva DXF-filer. Mest bra CAM-programvara är väldigt dyrt, så om du inte redan har en favorit, håll dig med CamBam. Det kan göra både CAD och CAM, och även den fria versionen är oerhört fullfjädrad.

Ett annat spännande alternativ är open source-linjärt bärande MakerSlide-system av Bart Dring, tillgängligt från Inventables. Kanske är den mest signifikanta svagheten i BuildYourCNC-designen sämre styvhet och precision på grund av dess trädesign. MakerSlide integrerar V-skenor i vad som annars är ett vanligt aluminiumsträngsprutningssystem (tillgängligt från 80/20, Misumi och andra). Genom att bygga din maskin utifrån en kombination av MakerSlides och aluminiumsträngsprutning, är det möjligt att skapa en mer rigid, exakt maskin än vad du kan med trä.

Denna artikel uppträdde ursprungligen i både 2013 Ultimate Guide to 3D Printing och Make: 3D Printing Book.

Har du ett fantastiskt CNC-bearbetningsprojekt? Skicka in det till vår CNC Machining Contest och du kan vinna $ 200 på Maker Shed! För inspiration, kolla in allt vårt CNC-bearbetningsinnehåll här.

Del

Lämna En Kommentar