최근 몇 년 동안 CNC 기술의 대중화와 저렴함으로 인해 CNC 라우터, CNC 선반, 심지어 5축 CNC 가공 센터가 생겨나 재료를 쉽게 제품으로 가공할 수 있게 되었습니다. 이들은 팬들에게 받아들여지고 부담스러워졌습니다. DIY CNC 라우터 또한 사용할 수 있습니다. 수년에 걸쳐, 3D CNC 라우터는 팬들에게 인기 있는 주제 중 하나가 되었습니다. 그러나 최근에는 저렴한 비용으로 3D 프린터와 하드웨어 및 소프트웨어의 오픈 소스가 만들어졌습니다. 3D 프린터는 인기 있는 주제입니다.
3D CNC 라우터
CNC는 컴퓨터 수치 제어의 약자로, 컴퓨터 제어 가공 장비를 말합니다. 이 기술은 컴퓨터로 가공 데이터를 기계 가공 장비로 전송할 수 있습니다. 밀링, 터닝, 연삭, 드릴링 및 기타 가공 절차를 고정밀로 수행할 수 있습니다. 또한 하나의 장치에서 여러 가공 절차를 실현할 수도 있습니다. 이러한 장비에는 여러 유형이 있으며 기능도 다릅니다. 일반적으로 사용되는 장비는 CNC 가공 센터, CNC 선반 및 CNC 라우터입니다. 이들의 제어 시스템은 제어 코드 또는 기타 기호 명령으로 프로그램을 처리하고 컴퓨터를 통해 이를 변환할 수 있습니다. 코드, 즉 공작 기계가 규정된 작업을 수행하고 블랭크가 커터로 절단하여 반제품 또는 완제품으로 가공됩니다.
대부분의 DIY 팬들은 3D 일반적으로 2~5축을 갖는 CNC 라우터이며, 가장 일반적인 것은 주로 프레임, 모터, 전달 기계 부품, 스핀들 및 제어 시스템으로 구성된 3축 CNC 라우터입니다. 기본 작동 원리는 제어 시스템이 데이터를 변환하고 처리하여 모터를 구동하는 전기 신호로 변환한다는 것입니다. 모터는 전달 기계 부품을 구동하여 스핀들의 공구 또는 공작물이 X, Y 및 Z 공간 방향으로 이동할 수 있도록 합니다. 고속 회전 공구는 필요한 공작물 소재를 절단하지 않습니다(그림 1 참조). 3축 CNC 라우터는 일반적으로 벌크 소재의 드릴링, 밀링 및 절단에 사용됩니다. 절삭 공구는 기존 합금 공구 또는 레이저가 될 수 있습니다. 전통적인 CNC 기술은 공란 소재를 조금씩 빼서 완제품을 얻는 뺄셈 기술이라고 할 수 있습니다.
그림 1
3D 인쇄기
기존의 CNC 기술이 뺄셈 기술이라면, 3D 프린터는 추가 기술도 사용합니다. 3D 인쇄 기술은 1세기 말에 처음 생겨났고, 그 후에 개발된 다양한 고속 프로토타입 장비는 엄청나게 비쌌습니다. 최근까지 CNC 기술은 오픈 소스가 되었고, 고속 프로토타입 특허 기간이 만료되었고, 외국의 저렴한 3D 프린터가 계속 등장했습니다. Inspur도 국내에 진출하기 시작했고 다양한 간단한 3D 프린터가 마니아들의 관심을 끌었습니다.
3D 프린터는 일종의 신속한 프로토타입 제작 장비입니다. 기본 원리는 전통적인 CNC와 프린터의 결합으로 볼 수 있습니다. 수치 제어 CNC 기술은 모델 파일을 프레임의 공간 변위로 변환하는 데 사용되므로 3D 인쇄 노즐은 분말 금속이나 플라스틱을 결합할 수 있습니다. 재료, 레이어별로 인쇄하여 물체를 구성합니다. 잉크젯 프린터로 인쇄할 때 디지털 파일이 프린터로 전송됩니다. 프린터가 해석한 후 잉크 레이어가 용지 표면에 분사되어 2차원 이미지를 형성합니다. 3D 인쇄, 소프트웨어는 컴퓨터 지원 설계 기술(CAD)을 통해 일련의 디지털 슬라이스를 완성하고 이러한 슬라이스의 정보를 전송합니다. 3D 인쇄기. 그만큼 3D 프린터는 연속적인 얇은 층을 쌓아서 단단한 물체를 형성합니다. 가장 큰 차이점은 3D 프린터와 기존 프린터의 차이점은 사용하는 '잉크'가 진짜 원자재라는 점입니다.
얇은 층을 쌓는 데에는 다양한 형태가 있습니다. 다음 3가지 방법이 일반적입니다.
1. "잉크젯" 방식 : 3D 프린터 노즐은 매우 얇은 액상 플라스틱 소재 층을 분사하고, 그 다음 자외선이나 레이저로 굳힌 후, 트레이가 매우 짧은 거리를 떨어져 다음 층이 쌓이게 됩니다. 이것은 완성될 때까지 계속 쌓입니다(그림 2 참조).
그림 2
2. "융합성형" 방식: 추가적인 경화 공정이 필요 없고, 플라스틱을 노즐에서 직접 용융시키고, 플라스틱을 압력을 이용하여 압출하고, 침전 및 적층하고, 공기 중에서 냉각하여 성형합니다(그림 3 참조).
그림 3
3. "분말 소결" 방식: 분말 입자를 트레이에 분사하여 매우 얇은 분말 층을 형성한 다음 액체 바인더를 분사하여 응고시키거나 분말 층을 레이저, 전자 흐름, 하나의 층으로 용융, 소결 및 응고시킵니다. 이러한 방식으로 인쇄할 때 인쇄물에 구멍 및 캔틸레버와 같은 복잡한 구조가 포함되어 있는 경우 인쇄 과정에서 젤 또는 기타 물질을 추가하여 지지대를 제공하거나 공간을 차지해야 하며 인쇄 후 이 공간 부분을 비워야 합니다. 플라스틱, 금속, 세라믹, 고무, 식품, 심지어 인체 세포를 사용한 장기를 포함하여 다양한 유형의 인쇄 매체가 있습니다.
비교
작업 원리를 비교하면 둘 다 장단점이 있다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. CNC 라우터는 기존 프로파일이나 반제품에서 가공할 수 있습니다. 재료에 대한 요구 사항은 높지 않습니다. 가공된 재료는 쉽게 구할 수 있고 저렴합니다. 금속, 목재, 석재, 플라스틱 등이 될 수 있으며 크기가 상당히 클 수 있습니다. 3D 프린터는 특수 인쇄 소모품이 필요하며, 이는 인쇄 비용이 많이 들고 대형 크기를 달성하기 어렵습니다. CNC 라우터는 산업 제품 생산, 금형 제조, 수공예 생산, 광고 산업, 아마추어 부품 생산 및 3D 프린터는 재료에 의해 제한을 받으며, 그들이 만드는 제품은 "퓨전 성형" 기계와 같이 비교적 취약합니다. 소모품은 주로 플라스틱입니다. 제품은 금속만큼 단단할 수 없으며 일반적으로 모델 수공예 생산, 개인화된 수공예 생산, 제품 샘플 생산, 고대 화석 복원 등에 적합합니다. CNC 라우터는 작업하는 동안 적합한 프로파일 또는 반제품을 준비해야 하지만 3D 프린터는 그렇지 않습니다. 인쇄된 아이템은 하늘에서 나온다고 할 수 있으며, 이는 디자이너들에게 매우 인기가 있습니다. 구조 면에서 두 가지 사이에 큰 차이는 없습니다. 모두 3축 X, Y, Z로 구성된 프레임 구조에 적용됩니다. 주요 차이점은 CNC 라우터가 스핀들과 도구를 사용하여 재료를 밀링한다는 것입니다. 3D 프린터는 노즐을 사용해 재료를 모읍니다.
