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97ef486642fb549578e9f93274de4bf6 對於許多創客而言,3D列印技術的普及讓他們有機會能夠將自己腦海中的設計化為實體物件,透過列印方式製作許多有趣的小東西,雖然Pocket NC這台迷你CNC加工機的運作原理恰好與3D列印相反,不過也可以透過它製作出各式各樣的立體物件。

雕與塑的差異

3D列印技術最大的特色,就是能在不需模具的情況下製作出實體物件,簡單地說,它是透過精密控制的噴頭,將加熱熔融的塑膠材料層層堆疊起來,當塑膠材料凝固之後,就可以形成使用者當初所設計的物件。

3D列印的成品生產速度雖然比塑膠射出慢,而且單位製作成本比較高,所以不適合用於大量生產,不過因為它不需模具的特性,所以反而很適合小量生產或 是製作獨一無二的訂作物件。以往如果需要生產小量物件,就會因為需分擔龐大的開模費用,而拉高整體成本,然而使用3D列印技術,就不需煩惱這個問題。

至於CNC,則是Computer Numerical Control的縮寫,中文通常稱為數值控制工具機。它的功能與車床、銑床、搪床、磨床等工具機類似,不過使用者不需自行操作機械,而是透過電腦輔助設計 (CAD)、電腦輔助製造(CAM)等軟體設計物件,並轉換成指令由電腦控制CNC工具機。

CNC與3D列印最大的不同,就是CNC的主要生產模式為「雕刻」,而3D列印則是「塑形」,前者為切除原料的多餘部分製作為成品,後者則是將原料 堆疊起來,兩者的模式剛好完全相反。舉個例子來說,CNC就像是木雕,雕刻師將木頭切切挖挖,就可以雕出佛像,而3D列印則像陶藝,製陶師將陶土堆疊塑 形,製作成花瓶等器具。

▲3D列印機可以讓創客方便地製作各式小量物件。(圖片來源:維基百科,本圖採用創用CC姓名標示-相同方式分享,作者為Eva Wolf)

▲3D列印的原理為將塑膠原料一層層堆疊起來。(圖片來源:維基百科,本圖採用創用CC姓名標示-相同方式分享,作者為Subhashish Panigrahi)

▲圖為傳統車床,使用者需要自行操作刀具雕刻加工物件。(圖片來源:維基百科,本圖採用創用CC姓名標示-相同方式分享,作者為Glenn McKechnie)

▲如果使用CNC工具機,就可以交由電腦控制刀具進行加工。(圖片來源:維基百科,本圖採用創用CC姓名標示-相同方式分享,作者為Nathaniel C. Sheetz)

迷你5軸CNC加工機

這台名為Pocket NC的迷你CNC加工機,在收合狀態的尺寸為330.2公釐 x 214.3公釐 x 228.6公釐,在運作時完全展開的情況下,尺寸則為444.5公釐 x 317.5公釐 x 279.4公釐,比起真正加工機輕巧許多。

它具有5軸運作功能,一般傳統加工機大多只有3軸運作功能,加工物件能夠前後左右移動(沿X軸與Y軸移動),而刀具可以上下移動(沿Z軸移動),而 Pocket NC的加工物件還能水平與俯仰轉動(沿X軸與Y軸轉動)。這樣的好處是當使用者需要在物件的不同面向進行加工時,只要透過指另控制物件旋轉即可,不必像傳 統加工機需將物件拆下,手動旋轉後再裝回。

Pocket NC可以透過Autodesk Fusion 360軟體進行控制,這透軟體具有CAD與CAM功能,並具有5軸控制功能,能夠發揮Pocket NC的最大效益。使用者可以用它來加工硬度低於鋁的物件,比較常見的蠟、木材、塑膠都沒有問題。

Pocket NC於集資網站進行募款,包含1年Autodesk Fusion 360商業版授權的價格為美金3,500元(約合新台幣108,500元),預定於2016年3月交貨,雖然價格並不便宜,不過對於想要嘗試與3D列印不 同加工方式的創客來說,還是會讓硬派玩家有想要嘗試看看的衝動。

▲Pocket NC的體積比真正加工機的尺寸小很多。

▲比較可惜的是Pocket NC的加工區為開放式設計,物件的碎屑會散落在外。

▲Pocket NC具有5軸運作功能,能夠旋轉加工物件的角度。

▲使用者可以透過Pocket NC來加工鋁、蠟、木材、塑膠等物件。

▲其加工的精密度不會輸給3D列印。

▲在展示影片中,可以看到Pocket NC的運作狀況。

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