الفرق بين القطع بالليزر ثنائي الأبعاد والقطع بالليزر ثلاثي الأبعاد
القطع بالليزر ثنائي الأبعاد هو عملية تصنيع يتم فيها استخدام شعاع الليزر لقطع المواد المسطحة على طول مسار ثنائي الأبعاد.
كيف يعمل
يتم وضع المواد (المعدن، البلاستيك، الخشب، المركبات، وما إلى ذلك) على سرير القطع المسطح.
يتم توجيه شعاع ليزر عالي الطاقة (أول أكسيد الكربون₂، أو الألياف، أو اختصار الثاني\:ياج) إلى السطح.
يتحرك رأس القطع في اتجاهي X و Y (محورين) وفقًا لملف التصميم (كاد/دي اكس اف).
يقوم الليزر بإذابة أو حرق أو تبخير المواد على طول المسار المبرمج.
الميزات الرئيسية
يعمل فقط على المواد المسطحة (لا يوجد تحديد للعمق).
دقة عالية - التسامحات غالبًا ما تكون ±0.1 ملم أو أفضل.
يمكن قطع الأنماط المعقدة والثقوب والحواف.
يتم استخدامه غالبًا مع برامج التعشيش لتقليل هدر المواد.
يمكنك أيضًا نقش أو حفر التصميمات دون الحاجة إلى قطع كامل.
المواد الشائعة
الفولاذ المعتدل، الفولاذ المقاوم للصدأ، الألومنيوم
الأكريليك، البولي كربونات، الخشب
المركبات الرقيقة
المزايا
دقة عالية للأجزاء المسطحة
إنتاج سريع للتصنيع القائم على الصفائح
الحد الأدنى من المعالجة اللاحقة
تآكل قليل أو معدوم للأداة (عملية بدون تلامس)
القيود
لا يمكن قطع الأجزاء المشكلة أو ذات الشكل ثلاثي الأبعاد
يقتصر على السُمك الذي تدعمه قوة الليزر (على سبيل المثال، 20-25 ملم للصلب على الآلات عالية الطاقة)
قد تختلف جودة الحافة حسب السُمك ونوع المادة
تطبيقات المثال
أقواس الصفائح المعدنية
لوحات زخرفية و لافتات
الحشيات
أغطية وأغلفة الآلات
القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد هو عملية تصنيع تستخدم ليزر عالي الطاقة لقطع أو تقليم الأشكال المعقدة على أجزاء ثلاثية الأبعاد بدلاً من مجرد صفائح مسطحة.
كيف يعمل
يتحرك رأس الليزر متعدد المحاور (غالبًا 5 محاور أو أكثر) في اتجاهات X وY وZ ويمكنه الميلان/الدوران لمتابعة المنحنيات.
يمكن أيضًا تركيب الليزر على ذراع آلية أو إقرانه بطاولة عمل دوارة/مائلة.
ويتبع النظام هندسة القطعة ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج كاد/كام، مما يضمن بقاء القطع دقيقًا حتى على الأسطح ذات الزاوية أو المنحنية.
المزايا
قطع الأشكال المعقدة: يعمل على الأسطح غير المنتظمة أو المنحنية أو المشكلة.
دقة عالية: تحافظ على التسامحات الضيقة حتى مع الخطوط المعقدة.
لا يوجد اتصال جسدي: لا يوجد تآكل للأداة؛ مناسب للأجزاء الحساسة أو ذات الجدران الرقيقة.
المرونة: يمكن قطع أو تقليم أو حفر ثقوب بعد التشكيل - لا حاجة لإعادة تصميم الجزء للقطع المسطح.
التطبيقات الشائعة
السيارات: تشذيب ألواح هيكل السيارة، وقطع الثقوب في المصدات، أو لوحات القيادة، أو الصفائح المعدنية المشكلة.
الفضاء: قطع الألواح المشكلة، أو أجزاء التوربينات، أو القنوات المعقدة.
الأنابيب والمواسير: إنشاء قطع بزاوية أو فتحات أو ثقوب على طول الأسطح المنحنية.
الأجهزة والآلات: تعديل المكونات المعدنية أو البلاستيكية المشكلة مسبقًا.
أنواع الآلات النموذجية
قواطع الليزر التحكم الرقمي بالكمبيوتر ذات 5 محاور: مصدر ليزر ثابت مع طاولة/رأس متحرك.
أنظمة الليزر ذات الذراع الروبوتية: ليزر مثبت على الروبوت لتحقيق أقصى قدر من المرونة.
قواطع الليزر للأنابيب والمقاطع الجانبية: متخصصة للمقاطع الجانبية الدائرية أو المربعة أو غير المنتظمة.
باختصار:
تتوقف عملية القطع بالليزر ثنائي الأبعاد عند الأجزاء المسطحة.
تتبع عملية القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد منحنيات القطعة - فكر فيها على أنها "نحت بالليزر" بدلاً من "رسم بالليزر".
فيما يلي الفرق الرئيسي بين القطع بالليزر ثنائي الأبعاد والقطع بالليزر ثلاثي الأبعاد، والذي تم تفصيله بوضوح:
1. قدرة القطع والهندسة
القطع بالليزر ثنائي الأبعاد
يعمل على المواد المسطحة (الصفائح المعدنية والبلاستيك والخشب وما إلى ذلك).
يتم القطع في المحورين X و Y فقط.
يمكن إنتاج مقاطع مسطحة وثقوب وأشكال ولكن بدون تحديد محيط السطح ثلاثي الأبعاد.
فكر في الأمر كما لو كنت ترسم بقلم على الورق - كل الحركة تكون مسطحة.
القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد
يمكن قطع الأشكال المعقدة على الأسطح ثلاثية الأبعاد (الأنابيب، والأجزاء المعدنية المشكلة، وألواح هيكل السيارة، وما إلى ذلك).
يتحرك رأس القطع على طول المحاور X وY وZ ويمكنه الإمالة/الدوران لمتابعة المنحنيات والزوايا.
يتيح القطع بزوايا وحواف وأشكال هندسية غير منتظمة.
يمكنك أن تفكر في الأمر كما لو كنت تقوم بعملية النحت - حيث تتبع الأداة السطح في جميع الاتجاهات.
2. تصميم المعدات
2D:عادةً ما تكون آلة ليزر مسطحة ذات سرير قطع ثابت ونظام جسر لرأس الليزر.
ثلاثي الأبعاد:غالبًا ما يكون ذراعًا آليًا أو نظامًا متعدد المحاور يمكنه التحكم في كل من رأس القطع و/أو قطعة العمل في اتجاهات متعددة.
3. التطبيقات النموذجية
القطع بالليزر ثنائي الأبعاد:
تصنيع الصفائح المعدنية
صناعة اللافتات
المرفقات والأقواس البسيطة
القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد:
أجزاء السيارات (على سبيل المثال، تشذيب ألواح السيارة، وقطع الثقوب في الأجزاء المشكلة)
مكونات الفضاء الجوي
الأنابيب المعقدة والأعمال المعدنية المشكلة
4. التكلفة والتعقيد
2D:تكلفة أقل، وأسرع للأجزاء المسطحة، وبرمجة أبسط.
ثلاثي الأبعاد:آلات أكثر تكلفة، وبرمجة أكثر تعقيدًا (غالبًا مع تكامل كاد/كام)، ولكنها قادرة على التعامل مع احتياجات التصنيع المتقدمة.
تشبيه سريع
إذا كان القطع بالليزر ثنائي الأبعاد يشبه تقطيع ملفات تعريف الارتباط من العجين الممدود باستخدام قاطع ملفات تعريف الارتباط،
ومن ثم فإن القطع بالليزر ثلاثي الأبعاد يشبه نحت التفاصيل على كعكة مخبوزة بالكامل تحتوي على تلال ومنحدرات وحواف.