دستگاه سی ان سی یا پرینتر سه بعدی؟

پیشرفت شگفت انگیز پرینترهای سه بعدی در حوزه تولید قطعات و ابزارهای مختلف باعث شده که برخی از افراد این دستگاه ها را به عنوان رقیب مهمی برای دستگاه سی ان سی به شمار بیاورند. این در حالی است که هنوز هم بسیاری از افراد فعال در صنعت معتقدند که توانایی های دستگاه های CNC به مراتب بیشتر از پرینترهای سه بعدی است.حالا بدون تعصب و با در نظر گرفتن فاکتورهای علمی در این مطلب به بررسی هر دو دستگاه از ابعاد مختلف خواهیم پرداخت تا ببینیم که کدام یک از آنها بهتر است.

وابسته بودن دستگاه سی ان سی و پرینتر سه بعدی به اندازه به عنوان یک ضعف برای هر دو دستگاه
هم پرینترهای سه بعدی و هم دستگاه های CNC بر مبنای اندازه ابزار برشی یا نازل خود دچار محدودیت هستند. در مورد دستگاه سی ان سی هرچقدر ابزار کوچک تر باشد به عنوان یک ویژگی منفی برای آن شناخته می شود و باعث می شود که سرعت عمل آن در تولیدات صنعتی پایین بیاید. اگرچه این ویژگی در کار روی قطعات کوچک و حساس یک امتیاز جالب توجه بوده و دقت دستگاه را به مراتب بالاتر می برد.

کوچک بودن قطر نازل یعنی در اختیار داشتن یک ابزار بسیار کوچک برای انتقال ماده اولیه و پیاده سازی جزئیات. بنابراین هرچه نازل کوچک تر باشند طبیعی است که جزئیات در محصول نهایی به شکل بهتر و جزئی تری نشان داده می شود و این می تواند یک نقطه قوت جالب توجه در تولیدات پزشکی باشد. این در حالی است که نازل های بزرگ فقط برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند و دقت دستگاه را پایین می آورند.

کیفیت سطح نهایی محصول

استفاده از ابزار برشی مناسب در دستگاه سی ان سی باعث می شود که سطح نهایی به دست آمده به مراتب نرم تر و با کیفیت تر از پرینترهای سه بعدی باشد. پرینترهای سه بعدی برای تولید قطعات متناسب و هماهنگ بسیار دقیق هستند، اما محصول نهایی به دست آمده از این پرینترها نیاز به انجام اصلاح و بعضا بازدید نهایی دارد تا مشکلات آنها مرتفع شود. این در حالی است که محصولات دستگاه سی ان سی را می توان بلافاصله بسته بندی و به بازار عرضه کرد.

انعطاف پذیری در ماندگاری و تحمل

وقتی که شما روی یک قطعه کار فلزی یا چوبی با استفاده از دستگاه سی ان سی کار می کنید عملاً هیچ گونه انعطاف پذیری در مورد تحمل و ماندگاری آن ندارید و ویژگیهای فنی محصول تابع مواد اولیه به کار گرفته شده در آن است. اما در طرف مقابل شما می توانید با استفاده از پرینتر سه بعدی تغییراتی در ساختار قطعه کار به وجود بیاورید و بر مبنای آن ویژگی های فنی آن مانند تراکم و تحمل پذیری را هم تغییر دهید.

دمای محیطی در کار دستگاه سی ان سی و پرینتر سه بعدی

دستگاه پرینتر سه بعدی باید مواد اولیه را به شکل مواد مذاب در آورده و سپس اقدام به شکل دهی آنها کند. این در حالی است که در دستگاه سی انسی ما با یک بلوک از ماده اولیه مواجه هستیم که با استفاده از یک ابزار برشی قسمتهای مختلف آن برش داده شده و به شکل نمونه کار نهایی در می آید.

امروزه امکان استفاده از هر دو نوع دستگاه برای تولید قطعات فلزی و پلیمری به وجود آمده است. بنابراین طبیعی است که یک پرینتر سه بعدی نیاز به دمای بالایی دارد تا بتواند مواد اولیه را به نقطه ذوب برساند. این در حالی است که برش دستگاه سی ان سی بر مبنای حرکت چرخشی ابزار برشی انجام می شود و با استفاده از کولانت دستگاه سی ان سی هم خنک می شود.

تأثیر رطوبت محیطی

معمولاً رطوبت در کار دستگاه های CNC خلل چندانی وارد نمی کند و عملکرد آنها به شکل طبیعی انجام می شود. البته به هنگام نصب و راه اندازی دستگاه CNC باید میزان رطوبت اندازه گیری شود تا احتمال خوردگی قطعات دستگاه به حداقل برسد. اما در مورد پرینتر سه بعدی شاهد جذب رطوبت توسط رشته های پلیمری هستیم و این رشته های پلیمری می تواند ساختار کلی محصول نهایی را تحت تأثیر قرار دهد. این نشان می دهد که در کار با چاپ سه بعدی حتما باید رطوبت به عنوان یک فاکتور مهم در نظر گرفته شود.

تأثیر مواد شیمیایی

هم قطعات نهایی به دست آمده از دستگاه CNC و هم تولیدات نهایی پرینترهای سه بعدی نسبت به مواد شیمیایی حساس هستند و احتمال تغییر در ساختار آنها وجود دارد. البته باید قبول کنیم که تغییرات محصولات دستگاه سی ان سی بسیار کم بوده و به صورت تغییرات سطحی مانند خوردگی هستند. با این حال باید این مورد در تغییرات شیمیایی آنها در نظر گرفته شود.

در طرف مقابل مواد شیمیایی تأثیر بیشتری روی مواد مذاب دارند و حتی احتمال ورود مواد شیمیایی به ساختار محصول نهایی وجود دارد. به همین دلیل وقتی که از چاپگرهای سه بعدی برای تولید قطعات دندانپزشکی مانند ایمپلنت ها یا حتی پروتز ها استفاده می شود باید در اتاق تمیز و به دور از هرگونه آلودگی و مواد شیمیایی انجام شود.

برنامه نویسی دستگاه سی ان سی و دردسرهای آن

در مطالب قبلی تحلیل نمونه برنامه نویسی دستگاه سی ان سی را آوردیم تا با سختی اینجور برنامه ها آشنا شوید. متاسفانه این یکی از پیچیده ترین و در حقیقت زمانبر ترین قسمت های کار با دستگاه های سی ان سی محسوب می شود و بسیاری از افراد با آن دست و پنجه نرم می کنند. بنابراین قبل از شروع کار با این دستگاه ها هم با نحوه نوشتن زبان برنامه نویسی G-Code باید آشنا شوید و هم بدانید که نحوه انتخاب ابزار برشی و تمیز کردن دستگاه به چه صورت است.

وابستگی کار پرینتر سه بعدی به اندازه قطعات

نحوه کار با پرینترهای سه بعدی مانند ریختن قطعات ذوب شده روی یکدیگر و شکل دهی آنها به صورت یک قطعه کار است. این یعنی زمان انجام کار به هیچ وجه قابل پیش بینی نیست و کاملا تحت تأثیر اندازه نهایی آن قرار دارد. حالا زمانی که شما روی آماده سازی پروتز زانو کار می کنید مطمئنا باید زمان بیشتری نسبت به آماده سازی تاج دندان یا پروتز دندان اختصاص دهید و این یک محدودیت برای کار دستگاه محسوب می شود.

مقایسه قیمت دستگاه ها با یکدیگر

نکته ناامیدکننده در مورد هر دو دستگاه این است که هر دوی آنها از قیمت بالایی برخوردار هستند و حتی برای یک کارگاه خانگی هم باید مبلغ چند میلیون تومانی در نظر بگیرید. اما نکته ای که در اینجا وجود دارد هر دو دستگاه بر مبنای استفاده از تکنولوژی cad/cam کار می کنند و ابتدا باید طراحی قطعه کار انجام شود و سپس مرحله ساخت آن شروع شود.

وجه تمایز دستگاه در این است که برای دستگاه های CNC از یک نرم افزار هوشمند و سیستم پیشرفته استفاده شده که آن را از لحاظ کاری به یک سطح بالاتر برده است. این اگرچه ما با مدل های مختلف و اندازه های متنوعی از این دو دستگاه مواجه هستیم اما معمولاً دستگاه سی ان سی گرانتر از پرینتر سه بعدی است.

نیاز به مهارت بیشتر در دستگاههای CNC

اگر بخش طراحی و تبدیل فرمت و الگوهای مختلف را چشم پوشی کنیم، در دستگاههای سی ان سی ما با یک نرم افزار مواجه هستیم که باید برای کارهای آن برنامه نویسی انجام شود. این برنامه نویسی باعث می شود که هر کسی توانایی کنترل و اپراتوری دستگاه را نداشته باشد. در مطالب قبلی در مورد مهارت های لازم تکنسین دستگاه تراش سی ان سی صحبت کردیم که هم در زمینه نظافت و سرویس دستگاه هستند و هم بخش برنامه نویسی دستگاه را شامل می شوند. این در حالی است که نحوه کار پرینترهای سه بعدی نسبتاً ساده تر بوده و تکنسین کار آسان تری دارد.

تنوع در کار روی مواد مختلف با استفاده از دستگاه سی ان سی

پرینتر سه بعدی برای پیاده سازی طرح های مختلف نیاز به ماده اولیه مذاب دارد تا بتواند به کمک نازل آن را به شکل های مختلف شکل دهی کند. این در حالی است که دستگاه های سی ان سی بر روی یک قطعه و بلوک از نمونه اولیه کار می کنند و همان را شکل دهی می کنند. بنابراین معمولاً پرینترهای سه بعدی صرفاً در مورد مواد اولیه مانند پلیمرها و فلزات کاربرد دارند. اما در طرف مقابل دستگاه سی ان سی بیشتر تابع ابزار برشی است و ما در سطح بازار با نمونه های مختلفی از این دستگاه ها مانند دستگاه سی ان سی سنگ یا دستگاه سی ان سی چوب مواجه هستیم.