【創客好夥伴】Maker有三寶:雷切、3DP、CNC

作者:劉書妤

創客運動風潮自美國興起後,已迅速擴展至世界各地。近年來因為3D列印技術進步、網路社群發展及群眾募資平台興起⋯等,目前全球已有上萬個創客空間,並孕育出許多創客們做出各種作品,讓創意實體化。本篇將淺談雷射切割機、3D列印機和CNC工具機等創客常見的機具。

雷射切割機

雷射切割機的原理是將高功率的雷射光聚焦在加工物的表面,讓物體吸收雷射的高能量,此時連續照射的位置將被瞬間加熱、燃燒,因而產生刻痕甚至是切斷物品。雷射切割機全機採用電子控制,再加上電腦製圖的技術普及,所以經常使用在各種加工行業,其加工效率高、精緻度高的特性,可切割不同材質的物品,且切割斷面平滑、俐落。

我們生活中充滿雷射雕刻切割機製作的商品,如:手機殼、3C產品、鑰匙圈等,都可以使用雷射雕刻機來客製圖案或文字。此外,雷射雕刻更是種「個性化」、「少量多樣」的加工技術。過往的印刷技術多運用網版印刷或開刀模來印製圖案,若需局部更改設計,不僅費時更耗成本,而雷射雕刻切割只需在電腦中修改設計,並不需要特別製作刀模,透過雷射雕刻能讓加工更加精細。

雷射切割機可切割不同材質的物品,不僅製作速度快且精緻。(圖片來源:新北創客漾

3D列印機

現今影印已不再侷限於平面紙張,連立體物品都可以「印」出來!如果將印表機墨水替換成噴出後即可硬化的材質,再將噴頭從2維改至3維移動,就是目前3D印表機的基礎原理。3D列印是透過電腦輔助設計或電腦動畫建模,再將建成的三維模型分割成一層層的截面,接著藉由印表機讀取檔案中的橫切面訊息,利用材料逐層列印出這些截面,最後黏合各層而製成的立體作品,其成型技術可分為七種,包含:選擇性雷射熔融(SLM)、光固化立體造型(SLA)和熔融沉積造型(FDM)等⋯類型。

  • SLM把成型用的材料鋪在平台上,利用高能量的雷射照射,使材料熔融聚合
  • SLA則使用液態的光活化樹脂,藉由雷射一層層地進行光固化,優點為製造速度快且可製作大型作品,缺點在於成本高
  • FDM建置門檻較低,因此為目前民用市場中受歡迎的3D列印技術,一般平價3D列印機多採用這種方式

板橋高中的學生使用3D列印機自造。(圖片來源:新北創客漾

CNC數值控制工具機

CNC通常稱為數值控制工具機,它的功能與車床、銑床、磨床等工具機類似,不過傳統車床需要自行操作刀具來加工物件,而CNC則是透過電腦來輔助設計和製造,並轉換成指令由電腦控制。

CNC與3D列印最大的不同是,CNC主要的生產模式為「雕刻」,而3D列印則是「塑形」,前者為切除原料的多餘部分,後者則是將原料堆疊起來,兩者的模式剛好完全相反。此外,因應創客風潮興起,不少公司也陸續開發桌上型,甚至是可攜式CNC。例如:物聯聚絡去年便推出兩款不同精準程度的可攜式CNC雕刻機,其體積小、方便攜帶,且支援無線控制的特性,能與IoT相關設備串聯以達到自動化生產。

(本文經同意轉載自合作媒體 vMaker台灣自造者原文連結 

劉書妤

Author: 劉書妤

喜歡用文字說故事、意外踏入Maker領域的文組少女,總對新發明感到嘖嘖稱奇,希望自己也能逐漸熟悉科技詞彙,更認識這個很酷的圈子。

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