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3D列印後CNC加工處理

1/16/2020

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「CNC(Computer Numerical Control) 又稱電腦數值控制工具機,將程式指令輸入數控系統之記憶體後,經由電腦編譯計算,透過位移控制系統,將資訊傳至驅動器以驅動馬達之過程,來切削加工所設計之零件,很明確的『減法』。而 3D 列印技術則是把工件的 3D 電腦模型轉換成 2D 分層切片,再按照這個分層切片,將材料堆疊到欲成型的位置,重複堆疊動作直到工件成型,因此被稱為『加法』。」
台灣精密機械產業長期以來獨步全球,以大台中地區為核心的精密機械產業聚落,成為全球第四大工具機生產國與全球第三大外銷國,更在全球單位面積產值居於第一,是密度最高的精密機械聚落。
圖片M200Plus PCABS 風扇葉片組


這是常常找QTS品測科技製造風扇模型的客人,這是依然是使用FDM列印方式,不同的是列印完的物件,葉片背後及背蓋會使用CNC工具機進行加工後處理。這次代工案是個非常棒的3D列印與CNC加工結合的案例。

網路上都能找到許多關於3D列印的新聞及資訊,會發現其實3D列印結合CNC再加工的合作案例不少,但是在台灣CNC加工如此蓬勃發展的產業,卻較少聽到或看到這樣的結合。



優點
一、節省材料與成本:3D列印在工程類製造方面, 不須剔除邊角料,可提升材料的利用率,而且不用生產線與模具,大幅降低生產成本 。
二、勝任高複雜製件:能做出比傳統的電腦數值控制機器(Computer Numerical Control,CNC)機器更精細、更複雜的幾何形狀零件,有助於客製化設計。
三、快速製造產出:設計完可直接輸出實物模型,有效縮短產品研發周期,即時回應市場需求。
四、隨時開機生產:3D列印無需集中、固定的生產空間,具有分布式生產特點。
缺點
一、無法大規模製造:3D列印每次列印時會因印表機的自身精度、溫度或移動讓印出的模型略有差異,難以維持標準化製程。且列印效率還遠不適應大規模生產的需求,受印表機工作原理的限制,列印精度與速度之間存有嚴重衝突。
二、列印材料受限:目前較常用的列印材料主要是塑料、樹脂、陶瓷、砂和金屬等,一些新的材料正在研發中,例如金屬與食品材料,但材料單價偏高。
三、精度與品質問題:由於3D列印採用分層製造,層層疊加的增材製造技術,即使層與層的結合再緊密,也無法和傳統模具整體澆鑄的零件相比,而零件的組織結構也會決定零件的品質。
​
儘管 3D 列印技術應用範圍廣泛,仍會受制於列印速度、製造精度等因素,並不能完全取代傳統的減材製造法,實現大規模工業化生產。所以3D列印與CNC加工結合是有其必要性,發揮兩者互補的特性,才是現階段彼此最好的選擇。
Zortrax M200 Plus介紹、大尺寸 Zortrax M300 Plus
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