4動作原理によるCNCルーターと3Dプリンターの違い

4動作原理によるCNCルーターと3Dプリンターの違い

CNCルーターマシンの動作原理
CNCは、ComputerNumericalControlの略語です。これは、コンピューター制御の機械加工装置を指します。この技術により、コンピューターを使用して加工データを装置に転送し、フライス盤、旋削、研削、穴あけなどの高精度の操作を実現できます。このタイプの機械には、さまざまな機能があります。一般的に、CNCマシニングセンター、CNC放電機、CNC彫刻機があり、それらの制御システムは、制御コードまたはその他のシンボリック命令を使用してプログラムを処理できます。これは、デコードによって機能し、マシンが指定されたアクションを実行し、切削工具を使用して、ワークピースを半製品または完成部品に加工します。

彫刻機には通常、2〜5軸があります。最も一般的なのは3軸CNC彫刻機で、主にフレーム、モーター、トランスミッション機械部品、スピンドルモーター、および制御システムで構成されています。基本的な動作原理は次のとおりです。制御システムはデータを変換、処理し、電気信号に変換してモーターを駆動します。モータードライブトランスミッションの機械部品。スピンドル上の工具またはワークピースがX、Y、Z方向に移動し、高速回転 cnc切削工具が可能になります。 ワークの不要な部分を切り取ります。 3軸彫刻機は、一般的にブロック材の穴あけ、フライス盤、切断に使用されます。切削工具は、従来の合金旋削工具またはレーザーにすることができます。従来のCNC技術はサブトラクティブ技術と言えます。不要な部品を差し引いて完成品が得られます。

3Dプリンターの動作原理
従来のCNCテクノロジーが「減算」技術である場合、3Dプリンターは「加算」技術を使用します。 3D印刷技術は、19世紀の終わりに始まり、後に開発されたさまざまなラピッドプロトタイピング装置は非常に高価でした。最近まで、CNC技術はオープンリソースになり、ラピッドプロトタイピングの特許期間が近づいているため、安価な3Dプリンターが登場し続けます。
3Dプリンターはラピッドプロトタイピングデバイスであり、基本的な原理を見ることができます。従来のCNCマシンとプリンターの組み合わせとして。 CNCテクノロジーを使用してモデルファイルをラックの空間変位に変換する3D印刷ノズルは、粉末状の金属またはプラスチックの接着可能な材料を層ごとに印刷することでオブジェクトを構築できます。インクジェットプリンタで印刷する場合、デジタルファイルがプリンタに送信されます。プリンターが解釈した後、インクの層が紙の表面にスプレーされて、2次元画像を形成します。 3D印刷では、ソフトウェアはコンピューター支援設計（CAD）を介して一連のデジタルスライスを完成させ、スライスから3Dプリンターに情報を転送します。 3Dプリンターは、連続する薄いレイヤーを積み重ねて、ソリッドオブジェクトを形成します。 3Dプリンターと従来のプリンターの最大の違いは、「インク」が実際の原材料を使用していることです。

3Dプリンターには3つの一般的な動作原理があります。
（1）「インクジェット」モード：3D印刷ノズルは、紫外線またはレーザー光で硬化できる液体プラスチック材料の非常に薄い層を放出し、次のトレイは非常に小さな距離だけ下げられます。積み重ねるレイヤー。これは、スケジュールされたタスクが完了するまで継続的に積み重ねられます。
（2）「溶融およびバックログ成形」方式、追加の硬化プロセスは不要、プラスチックはノズルで直接溶融され、プラスチックは押し出され、堆積され、積み重ねられます
（3）「粉末焼結」法では、粉末粒子をトレイに噴霧して非常に薄い粉末層を形成し、次に液体バインダーを噴霧して硬化させるか、粉末層は、レーザーまたは電子流によって溶融、焼結、硬化されます。 1つのレイヤーが段階的に積み重ねられます。これらの方法で印刷する場合、印刷物に穴やカンチレバーなどの複雑な構造が含まれている場合は、印刷プロセス中にゲルなどの物質を追加して、サポートを提供したり、スペースを占有したりする必要があります。印刷が完了するとクリアされます。印刷するメディアには、プラスチック、金属、セラミック、ゴム、食品、さらには人間の細胞など、さまざまなものがあります。

CNCルーターと3Dプリンターの比較：
上記の動作原理を比較すると、それぞれに長所と短所があることがわかります。
（1）CNCルーターマシンは、固定構造の材料または半製品で処理できます。加工された材料は入手が容易で安価です。金属、木、石、プラスチックなどで作ることができ、非常に大きなサイズに作ることができますが、3Dプリンターは、印刷に費用がかかり、大きなサイズを作るのが簡単ではない特別な印刷消耗品を必要とします。
（2）CNCルーターマシンは、工業生産、金型製造、手工芸品製造、広告業界などに適しています。3Dプリンターは材料によって制限されますが、製造される製品は比較的壊れやすいものです。たとえば、「溶解およびバックログ成形」機の消耗品は主にプラスチックです。製品は金属ほど硬くすることはできません。これらは一般に、複雑なおもちゃの製造、ユニークな工芸品の製造、古代の化石の修復などに使用されます。
（3）彫刻機は、作業中に適切なプロファイルまたは半製品を準備する必要がありますが、3D印​​刷では必要ありません。 。ユニークなデザインを作りたいデザイナーに大人気です。
（4）構造的な観点からは、大きな違いはありません。これらはすべて、X、Y、Zの3軸で構成されるフレーム構造に適用されます。主な違いは、CNCルーターマシンで使用されるスピンドルとツールが材料のフライス盤に使用され、3Dプリンターがノズルを使用して運ぶことです。材料の蓄積を排除します。

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