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CNC机加工和3D打印有什么区别?

  3D打印的材料主要有液态树脂(SLA)、尼龙粉末(SLS)、金属粉末(SLM)、石膏粉末(全彩打印)、砂岩粉末(全彩打印)、线材(DFM)、片材(LOM)等等。

  而CNC机加工用的材料全部都是一块一块的板材,就是板状的材料,通过测量出零部件的长宽高+耗损,再去切割对应大小的板材用于加工。

  激光选区烧结(SLS)、纳米颗粒喷射金属成型(NPJ)、激光选区熔化(SLM)、激光近净成型(LENS)和电子束选区熔化(EBSM)技术。

  SLS整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,粉末缸活塞上升,由铺粉车将粉末在成型缸上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉,控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。

  众所周知,普通金属3D打印技术就是使用激光熔化或激光烧结金属粉末颗粒,而纳米颗粒喷射金属成型(NPJ)技术采用的不是粉状形态,而是液态。这些金属以液体的形式被包裹在一个管子里并插入3D打印机,在金属3D打印的时候用含有金属纳米颗粒的“铁水”喷射成型。带来的好处是用铁水打印金属,整个模型会更圆润,而且能使用普通的喷墨打印头作为工具。当打印完成后,构建室会通过加热将多余的液体蒸发,只留下金属部分。

  激光选区熔化技术的基本原理是先在计算机上利用Pro/e、UG、CATIA等三维造型软件设计出零件的三维实体模型,然后通过切片软件对该三维模型进行切片分层,得到各截面的轮廓数据,由轮廓数据生成填充扫描路径,设备将按照这些填充扫描线,控制激光束选区熔化各层的金属粉末材料,逐步堆叠成三维金属零件。激光束开始扫描前,铺粉装置先把金属粉末平推到成形缸的基板上,激光束再按当前层的填充扫描线,选区熔化基板上的粉末,加工出当前层,然后成形缸下降一个层厚的距离,粉料缸上升一定厚度的距离,铺粉装置再在已加工好的当前层上铺好金属粉末,设备调入下一层轮廓的数据进行加工,如此层层加工,直到整个零件加工完毕。

  该技术名称繁多,不同的研究机构独立研究并独立命名,常用的名称包括:LENS, DMD, DLF, LRF等,与SLM最大不同在于,其粉末通过喷嘴聚集到工作台面,与激光汇于一点,粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体。

  其工艺过程与SLM非常相似,区别在于,EBM所使用的能量源为电子束。EBM的电子束输出能量通常比SLM的激光输出功率大一个数量级,扫描速度也远高于SLM,因此EBM在构建过程中,需要对造型台整体进行预热,防止成型过程中温度过大而带来较大的残余应力。

  加工中心是由基础数控铣床发展而来,它综合了数控铣床的所有功能以及特点,其结构相同,加工工艺也类似。不仅如此,加工中心还集中了多种机床的加工功能以及加工工序,它可以一次对工件夹装完成多工序的加工,比如铣、镗、钻、攻丝和攻螺纹等多工序的加工。

  而CNC机加工的零部件后处理选择五花八门,除了打磨,喷油,去毛刺,还有电镀,丝印,移印,金属氧化,镭雕,喷砂等等。

  编程上,3D打印自带驱动软件自动计算打印时间和耗材。CNC加工则需要专业的编程人员和操机人员。

  加工个数上,3D打印只要托盘足够,一次可打印多个零件,无需人工值守。CNC一次只能加工一个零件。

  加工时间上:由于3D打印一次成型,所以打印时间快。CNC加工耗时比3D打印长。

  工艺复杂度(曲面和异性结构):3D打印可以用来加工比较复杂的曲面和异形结构的零件,一次成型。CNC可以加工复杂曲面和异形结构的零件,但是需分步多次编程,拆解加工。

  两者的精度和成功率不同:3D打印精度高,打印成功率高。CNC加工存在人为操作失误或者夹具不良导致加工失败的情况。

  两者产品的实用性不同:3D打印成型产品存在强度不高,更不耐磨等缺点。CNC加工成型产品有强度高,耐磨等优点。