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    3D打印機 VS CNC 銑床

    咪乐|直播|原名花茶|直播| ”马尔姆斯特伦说。

    2014/3/24 7:04:00              

    3D 打印是現今最受矚目的話題,而對于那些 DIY 狂熱份子來說,他們重視的是 3D 打印可以“自動復制”他們要的零件。然而,對你來說,一臺 3D打印機是對的工具嗎?

    3D 打印機的制造方式是屬于“增材制造”,大部分的機種都是用熱塑膠壓出機“印”出一個塑膠模型,和“減材”式的工具恰好相反;減材制造的工具是利用刀具把多余的部分移除,這種類型的工具比增材制造的工具更常見,尤其在選用的材料為金屬或是木頭的時候。車床、銑床、鋸子、鉆機和其他 CNC 雷射切割機等,都屬于減材制造的工具。

    與 3D 打印相提并論的“減材”工具

    一臺 CNC 銑床或稱 CNC 雕刻機就如同一臺 3D 打印機,但它屬于減材制造。對業余愛好者來說,銑削和打印比起來,有好幾點相對劣勢:

    銑削本身就會產生消耗物,而且如果沒有控管好粉末,整個空間都會彌漫著粉塵。

    銑削比較危險,雖然塑膠押出機也是有可能過熱起火,我的 CNC 雕刻機就曾經引起過小型的火災。此外每分鐘轉數兩萬的刀片也有可能不小心噴出一些刀屑,或者你的作品也有可能朝你噴射過來。

    一張銑床或是雕刻機比一臺 3D 打印機還要大且重,因此造價昂貴,搬運也較為不方便。它需要一個定位系統,以確保每次遇到阻力時都能正確操作,并且施出足夠的力量銑削。

    銑削軟件要做的事前準備也較為復雜,用CAD 或是3D 模擬程序畫好你想做的東西后,要用電腦輔助CAM 軟件先產生刀具路徑,包含說明要制作的材料位置與尺寸、刀具的尺寸與特質、斧形錘和軸心的轉速。這些工具看起來有些復雜,而且對于第一次使用的人來說,或許長的也有些駭人。

    從使用者的角度來看,銑床的操作方式比打印復雜多了。但就天工社所知,CNC 銑床和3D 打印相比有一個絕對的優勢:這項科技是成熟的。家用型3D 打印機正以驚人的速度在改良,但是要能印出一個優良的作品,仍需要許多雕琢與實驗。

    你想做什么?

    如果你喜歡做的東西偏向大型且有結構性,那么就用銑床吧。再說,用木頭材料比塑膠便宜許多,而且最后成品品質可能較為優良且保存持久。

    若想要制作復雜的3D 物品,用CNC 銑床制作比用3D 打印機制作來得復雜許多。有免費的工具可以做2.5D 的銑削,但是若要做3D 的銑削,那么其CAM 軟件會非常昂貴且操作復雜。

    用3D 打印機制作3D 物品便會簡單許多,你可以用免費的軟件如SketchUp 或Inventor Fusion 設計你的模型,然后輸出成STL 文件。切層軟件會自動把STL 文件轉成刀具路徑用的G 碼,然后直接把G 碼傳送到你的3D 打印機。使用3D 打印,你就不用憂慮切割路徑,也不用擔心工具毀了你的作品。

    如果你的目標是做一個小的3D 物品,那3D 打印機絕對是正確選擇。

    如何DIY CNC銑床

    選擇使用銑床并不代表不能自己復制或是做一臺自己的機器,據天工社了解,《Build Your Own CNC Machine》的作者Patrick Hood-Daniel 就自己做了一個簡單的電腦數值控制組,可以做出許多特殊需求的零件,就像RepRap 3D 打印機及其后面幾代一樣。其骨架是用特別剪裁過的夾板做的,其他都是制式化的硬件。

    鋁板、螺栓、螺絲釘都可以在任何一家五金行找到,但導螺桿和消隙螺母大概只能透過郵購和McMaster-Carr及DumpsterCNC訂購,不過這樣你也能省下許多逛五金行的時間。步進馬達和其驅動器并不是專賣品,有數不清的取得方式。主軸則是個一般的木頭雕刻機,我用的是Porter-Cable 892。

    Patrick 的CNC 雕刻機跟RepRap 一樣,最困難處在于最小的單位。很幸運地,任一臺CNC 雕刻機只要可以處理2' x4' 大小的夾板,就可以達成。你可以到MAKE 的網站:數位復制資源頁看看哪里可以找到CNC ,且你也有可能在居住地找到有人在賣必要的設備。

    需要零件的CAD 文件和CAM 文件的話,下載 CNC 雕刻機工具組1.3 版。網站上的視頻說明如何把所有東西組起來,文件案受到知識產權保護,換言之,你可以做出一臺機器,但僅供親朋好友和自己使用,不能拿來做為商業用途。

    CAM 文件為有財產權的CamBam形式,但是有免費的版本可以使用,支援DXF 文件案的瀏覽與編輯。大部分的高階CAM 軟件都非常的昂貴,所以如果你沒有特別偏好哪個,那就用CamBam 吧,它可以做CAD 和CAM 兩種,即使是免費版,功能也非常地齊全。

    另一個不錯的選擇是由Bart Dring 提供,可以從Inventables找到的MakerSlide系統。自制CNC 最大的缺點就是隨著時間,它的準確度會越來越低,因為是用木頭制作的。MakerSlide 把V-rail 結合了正規的鋁擠型軌道系統(Misumi 提供80/20 等),如果用MakerSlides 結合擠型軌道系統做出你的機器,那么便有可能可以做出比木頭還要堅固、精確的機器了。

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