طراحی سایت
X

پرینتر سه بعدی در مقابل دستگاه CNC

پرینتر سه بعدی در مقابل دستگاه CNC

پرینتر سه بعدی در مقابل دستگاه CNC

دوستان مواظب کسب و کارهای خود باشید.

 

 

در این مقاله به مواردی اهم از تفاوت های عملی ماشینکاری CNC و پرینتر سه بعدی و نحوه انتخاب تکنولوژی مناسب برای تولید قطعات نهایی و نمونه های کاربردی برای فلز یا پلاستیک آشنا شوید.

 

معرفی

 

ماشینکاری عددی کامپیوتری "CNC" یک تکنولوژی تولید کم هزینه است. بر خلاف پرینتر سه بعدی،  فناووری تولید سنتی و کاهشی CNC معمولا با  تراشیدن یک بلوک جامد از مواد (خالی) شروع می شود و مواد را برای رسیدن به شکل نهایی مورد نیاز، با استفاده از ابزارهای مختلف چرخشی یا برش های مختلف، حذف می کند.
 CNC  یکی از محبوب ترین ماشینها در فناوری تولیذ سنتی، برای هر یک از کارهای کوچک،  متوسط و حجم بالا  کارایی دارد و همچنین. تکرارپذیری عالی، دقت بالا و طیف وسیعی از مواد و پوشش سطحی را ارائه می دهد.

 

 

Additive Manufacturing یا “AM”  و یا پرینتر سه بعدی فرایندهای تولید سه بعدی  قطعات را با اضافه کردن یک لایه در یک زمان مشخص ایجاد می کند. فرایندهای AM  نیازی به ابزار خاصی ندارند و هزینه های نصب اولیه به حداقل می رسد.در این مقاله، ما ملاحظات فن آوری کلیدی را برای کمک به تکنولوژی مناسب برای درخواست شما انتخاب می کنیم. ما بر قطعات کاربردی و نمونه هایی از فلزات و پلاستیک تمرکز می کنیم. فرآیندهای پرینتر سه بعدی که برای این منظور مناسب هستند SLS یا FDM برای پلاستیک ها و SLM / DMLS یا Binder Jetting برای فلزات است.


 

انتخاب تکنولوژی مناسب

 

هنگام انتخاب بین CNC و فناوری تولید افزایشی"AM"، چندین رهنمود ساده وجود دارد که می تواند در فرآیند تصمیم گیری اعمال شود.
به عنوان یک قاعده کلی، تمام قسمت هایی که می توانند با تلاش محدود از طریق یک فرایند کم هزینه تولید شوند، باید به طور کلی ماشینکاری CNC باشد. معمولا استفاده از پرینتر سه بعدی در موارد زیر امکان پذیر است:

هنگامی که روش های سنتی قادر به تولید آن قطعه نیستند، برای مثال از نظر  هندسی بسیار پیچیده، توپولوژی بهینه سازی شده است.
هنگامی که یک زمان چرخش سریع بسیار مهم است؛ قطعات تولید سه بعدی را می توان در عرض 24 ساعت تحویل داد.
هنگامی که کم هزینه شدن تولید قطعات ضروری باشد؛ برای تولیدات کوچک، پرینتر سه بعدی به طور کل، ارزان تر از CNC می باشد
هنگامی که تعداد کمی از قطعات مشابه مورد نیاز (کمتر از 10) وجود دارد.
هنگامی که مواد مورد نیاز است که به آسانی نمی توان ماشینکاری کرد مانند سوپر الماس فلز یا TPU انعطاف پذیر.
CNC  دقت بالایی را ارائه می دهد و قطعات را با خواص مکانیکی عالیر در تمامی 3 ابعاد اصلی تولید می کند، اما معمولا هزینه های زیادی می گیرد، به خصوص اگر حجم کم باشد.
اگر مقادیر بیشتری مورد نیاز باشد در حدود  صدها یا بیشتر، نه CNC و نه AM ممکن است گزینه رقابتی با هزینه باشد. فن آوری های شکل گیری سنتی، مانند ریخته گری سرمایه گذاری یا قالب گیری تزریقی، به سبب مکانیسم های اقتصادی مقیاس، به طور کلی گزینه اقتصادی ترین هستند (شکل را ببینید).

 

جدول مرجع روند تولید

 

تعداد قطغات

 

1

 

10

 

100

 

1000

 

پلاستیک

 

3D Printer

 

3D Printer

CNC

Injection Molding

 

Injection Molding

 

فلز

CNC

3D Primter

3D printer

CNC

CNC

Investment Casting

 

Investment or Die Casting

 

 

ویژگی های فرآیند
دقت ابعاد

 

ماشینکاری CNC تحمل تکرارپذیری بسیار بالایی دارند و همچنین قطعات بسیار بزرگ و بسیار کوچک را می توانند با دقت بسیار بالایی انجام دهند. با توجه به شکل ابزار برش، گوشه های داخلی همیشه دارای شعاع هستند، اما سطوح خارجی می تواند لبه های تیز داشته باشد و می تواند بسیار نازک باشد.
فرآیندهای مختلف پرینتر سه بعدی، دقت و ابعاد مختلفی را ارائه می دهند. پرینتر های سه بعدی صنعتی می توانند قطعات با سرعت بسیار خوبی تولید کنند. اگر نیازهای پسا پرینت لازم باشد، ابتدا قطعات را توسط پرینتر سه بعدی صنعتی تولید کرده و در قسمت پسا پرینت از ماشینکاری استفاده می کنند. 
حداقل ضخامت دیواره ی قطعات تولید شده توسط پرینتر سه بعدی، به اندازه  قطر نازل در پرینتر سه بعدی FDM یا اندازه نقطه لیزر در پرینتر سه بعدی SLS محدود می شود. از آنجا که قطعات یک لایه در یک زمان ساخته می شوند، خطوط لایه ها ممکن است قابل مشاهده باشند، مخصوصا در سطوح منحنی، حداکثر اندازه این قسمت نسبتا کوچک است، پردازش فرآیند پسا پرینت سه بعدی باید در محیطی محصور و قابل کنترل انجام شود.
 

 

 

 

قدرت و تحمل

حداقل ضخامت دیوار

حداکثر اندازه تولید قطعات

 

 

CNC

        0.025

0.125 mm

 

0.75 mm

تراشکاری  500 mm

فرزکاری mm 2000*800*1000

 

SLS

 

0.300 mm

0.7 _ 1.0 mm

 

         mm 300*300*300

 

FDM

صنعتی : 0.200

دسکتاپ : 0.500

0.8  _  1.0 mm

صنعتی mm   900*600*900

 دسکتاپ mm 200*200*200

 

SLM / DMLS

 

0.100 mm

 

0.40 mm

 

230*150*150 mm

 

Binder Jeting

 

0.200 mm

 

2.0 mm

 

380*355*735 mm

 

 

   مواد 

 

CNC  عمدتا برای ماشینکاری فلزات استفاده می شود. همچنین می تواند برای ماشینکاری گرمانرم، اکریلیک، چوب نرم و چوب سخت، مدل سازی فوم ها و موم ماشینکاری استفاده شود.
خواص مکانیکی و حرارتی با رفتار کاملا ایزوتروپیک.
محدودیت های اندازه ای به علت اندازه خالی با استفاده از یک اندازه خالی غیر استاندارد هزینه افزایش می یابد.
مواد CNC معمولی
پلاستیک ABS، نایلون، پلی کربنات، PEEK
فلزات آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، برنج
پرینتر سه بعدی عمدتا برای فلز و پلیمر استفاده می شود. برخی از فن آوری ها تولید مواد اولیه،  می توانند قطعاتی از سرامیک، موم، شن و کامپوزیت تولید کنند.
تولید و فرآوری. مواد اولیه  پرینتر سه بعدی، موضوع بسیار پیچیده ای می باشد. که در مقالات اختصاصی پایگاه دانش مورد بحث قرار گرفته است.
انواع مختلف مواد اولیه پرینتر سه بعدی با طیف گسترده ای از خواص فیزیکی.
مواد اولیه مورد استفاده در پرینتر سه بعدی مانند TPU و فلزات سنگین می توانند تولید سه بعدی انجام دهند.
ممکن است خواص مکانیکی کمتری نسبت به قطعات CNC داشته باشد، آنها معمولا به طور کامل همگرایی و خواص فیزیکی مشابه ندارند

 

مواد اولیه معمولی پرینتر سه بعدی
پلاستیک :  نایلون، PLA، ABS، ULTEM، ASA، TPU
فلزات : آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، طلا، نقره

 

 

پیچیدگی مدل

 

تعدادی محدودی  از فطعات بسیار پیچیده و هندسی خاص وجود دارند که باید در هنگام طراحی مدلسازی آنها برای دستگاه  CNC، توجهات لازم را به عمل آورد.
بعضی از قطعات، هندسه هایی دارند که برای ماشین CNC غیر ممکن است حتی با سیستم هایCNC  5 محور.
CNC به عنوان ابزار نمی تواند به تمام سطوح یک جزء دسترسی داشته باشد. اکثر هندسه ها نیاز به چرخش قسمت برای دسترسی به طرفین مختلف دارند.که این چرخشها و تغییر مکان به پردازش کمک می کند اما زمان کار را بالا می برد و در نتیجه با افزایش قیمت رو به رو می شویم.

 

 

مواد در دستگاه CNC بر اساس نقطه به نقطه برداشته می شود.

حتی سیستم های CNC 5 محوره هم قادر به

دسترسی به برخی سطوح نمی باشند


پرینتر سه بعدی محدودیت هندسی را تقریبا از بین برده است و هر آنچه که قطعات طراحی شده پیچیده باشند پرینتر سه بعدی قادر به انجام آن می باشد. فقط برای ثبات طرح سه بعدی برای تولید نیاز به سازه های پشتیبانی داریم که در اکثر فن آوری های تولید افزایشی مانند FDM یا SLM / DMLS مورد نیاز هستند و  پس از پایان تولید سه بعدی و در مرحله پسا پرینتر سه بعدی ، پردازش می شود.
پلاستیک های آلی شکل پذیر "پودری"، می توانند هندسه های پیچیده را به راحتی با  فرآیندهای همجوشی پودر مبتنی بر پلیمر "SLS" یا  Multi Jet Fusion  "MJF ”  بدون نیاز به سازه های پشتیبانی تولید سه بعدی نمایند ، توانایی ساخت هندسه های بسیار پیچیده یکی از مهمترین نقاط قوت پرینتر سه بعدی می باشد.

 

گردش کار ساخت

 

در هنگام قرار دادن یک قطعه در CNC  و یا پرینتر سه بعدی چه مسائلی را باید رعایت کنیم.

برای دستگاه  CNC، یک تکنسین اپراتور یا مهندس متخصص باید برای اولین بار انتخاب نوع ابزار ، سرعت اسپیندل، مسیر برش و بخش جایگزینی را در نظر بگیرد. این عوامل به شدت بر کیفیت بخش نهایی و ایجاد زمان تاثیر می گذارد. 
فرآیند تولید بسیار فشرده است، زیرا قطعات بسته به بزرگی و کوچکیش باید در دستگاه به صورت دستی نصب شود. و همچنین ابزار سر CNC نیز به صورت دستی نصب می گردد. ماشینکاری، تراش و فرآیند پسا پردازش ، بعد از اتمام کار توسط CNC انجام می شود. 

 

 

در فناوری تولید افزایشی و یا همان پرینتر سه بعدی ، اپراتور دستگاه ابتدا فایل سه بعدی دیجیتال را تهیه می کند جهت گیری را انتخاب می کند و پشتیبانی می کند و سپس آن را به دستگاه ارسال می کند، جایی که بدون مداخله حداقلی اپراتور کار را شروع می کن و قطعه تمام شده را تحویل می دهد فقط کافیست پس ار تاظیمات دکمه printer3bodi را لمس کنید. هنگامی که تولید توسط پرینتر سه بعدی به اتمام رسید ، قطعه زا از آن جدا می کنیم و فضای میز تولید پرینتر سه یعدی را تمیز می کنیم و پس از آن نوبت فرآیند پسا ینتر سه بعدی برای پردازش قطعه فرا نی رسد. 

 


پردازش پس از تولید

 

کیس استادی نمومه سازی سریع برای پلاستیک

 

 

 

CNC

دسکتاپ

FDM

 

SLS

 

قیمت

 

$$

 

$

 

$$

 

مواد اولیه

 

ABS, Nylon

PLA, ABS, Nylon

 

Nylon

زمان بین شروع تا پایان

 

1 _ 2 هفته

 

1 _ 3  روز

 

کمتر از یک هفته

 

دقت

 

0.125

 

0.500

 

0.300

 

 

 

کیس استادی نمونه سازی سریع برای فلزات

 

 

 

CNC

 

SLS / DMLS

Binder

Jetting

 

قیمت

 

$$

 

$$$$

 

$$$

 

مواد اولیه

Aluminum
Stainless Steel
Brass

Stainless Steel
Aluminum
Titanium
Inconel
Cobalt-Chrome

Stainless Steel
Inconel
Cobalt-Chrome
Tungsten carbide

 

دقت

 

0.025 mm

 

0.100 mm

 

0.200mm

ویژگی های

 مکانیکی

خیلی

خوب

خیلی

خوب

بسیار

عالی

 

 

 


تعدادی از روش های پردازش پسا تولید را می توان به هر دو دستگاه CNC و پرینتر سه بعدی عمال کرد که عملکرد یا زیبایی شناسی قطعات ساخته شده را بهبود بخشد. رایج ترین تکنیک های پردازش پسا تولید در زیر ذکر شده است:

 

قوانین انتخاب CNC یا 3D Printer


انتخاب فناوری مناسب برای کاربرد شما بسیار مهم است و می تواند به قوانین زیر توجه کنید :

دستگاه CNC برای مقادیر متوسط تا زیاد کمتر از 250 تا 500 قسمت و هندسه نسبتا ساده مناسب است.
پرینتر سه بعدی به طور کلی برای مقادیر کم و یا نمونه های یک تیکه و هندسه پیچیده مناسب است.

 


با توجه به  سرعتی که فناوری تولید افزایشی در حال رشد می باشد، بعید نیست که به زودی ظعف پرینتر سه بعدی در تعداد یالا هم مرتفع گردد و آن زمان است که دستگاه CNC که به عبارتی سوگلی فناوری تولید سنتی و کاهشی می باشد، باید به آرامی از دنیای صنعت ساخت و تولید خداحافظی کند.
دوستان مواظب کسب و کارهای خود باشید.


سایت خبری تحلیلی     www.Printer3bodi.com
 
منبع:3dhubs
گروه نویسندگان یکشنبه, 08 بهمن,1396 1243 0
  • رتبه بندی این مطلب:
    5.0
مطلب قبلی انواع پرینتر سه بعدی : CLIP
مطلب بعدی راهنمای پرینتر های 3 بعدی فلزی صنعتی 2018 " قسمت دوم "

نوشتن یک نظر

نام:
ایمیل:
نظر:
افزودن نظر
از دست ندهید
نگاهی دقیق تر به 12 مدل از بزرگترین نوآوری های فناوری پرینتر سه بعدی 2017  (قسمت اول)

نگاهی دقیق تر به 12 مدل از بزرگترین نوآوری های فناوری پرینتر سه بعدی 2017 (قسمت اول)

تکنولوژی پرینترسه بعدی بالغ شده است؟، یا فقط می بینیم که چیزی ممکن است؟ بسته به جایی که شما در جامعه پرینتر سه بعدی ایستاده اید، این یک سوالی ست که پاسخ دادن به آن دشوار است. پرینتر سه بعدی دسکتاپ مطمئنا مورد انتقاد قرار گرفته است که چیزی که می توان در آن انجام داد، بسیار کند و کم است، در حالی که بعضی از متخصصان بازار می گویند که پرینتر های سه بعدی FDM روی صفحه نمایش یک سال پیش در اوج قرار گرفته اند. در عین حال، پرینتر های سه بعدی فلزی با استفاده از سیستم های لیزری، بیش از حد گران هستند و برای استفاده گسترده نیز محدود هستند. پس موضوع چیه؟