Sự khác biệt giữa cắt laser 2D và cắt laser 3D
Cắt laser 2D là quy trình sản xuất sử dụng chùm tia laser để cắt vật liệu dạng tấm phẳng theo đường dẫn hai chiều.
Nó hoạt động như thế nào
Vật liệu (kim loại, nhựa, gỗ, vật liệu tổng hợp, v.v.) được đặt trên một bàn cắt phẳng.
Một chùm tia laser công suất cao (CO₂, sợi quang hoặc Nd\:YAG) được chiếu vào bề mặt.
Đầu cắt di chuyển theo hướng X và Y (hai trục) theo tệp thiết kế (CAD/DXF).
Tia laser làm tan chảy, đốt cháy hoặc bốc hơi vật liệu dọc theo đường đi đã lập trình.
Các tính năng chính
Chỉ hoạt động trên vật liệu phẳng (không tạo đường viền sâu).
Độ chính xác cao — dung sai thường là ±0,1 mm hoặc tốt hơn.
Có thể cắt các họa tiết, lỗ và cạnh phức tạp.
Thường được sử dụng với phần mềm lồng nhau để giảm thiểu lãng phí vật liệu.
Cũng có thể khắc hoặc khắc họa tiết mà không cần cắt toàn bộ.
Vật liệu phổ biến
Thép mềm, thép không gỉ, nhôm
Acrylic, polycarbonate, gỗ
Vật liệu composite mỏng
Thuận lợi
Độ chính xác cao cho các bộ phận phẳng
Sản xuất nhanh cho sản xuất dạng tấm
Hậu xử lý tối thiểu
Ít hoặc không có hao mòn dụng cụ (quy trình không tiếp xúc)
Hạn chế
Không thể cắt các bộ phận đã định hình hoặc có hình dạng 3D
Giới hạn ở độ dày được hỗ trợ bởi công suất của tia laser (ví dụ: 20–25 mm đối với thép trên máy công suất cao)
Chất lượng cạnh có thể thay đổi tùy theo độ dày và loại vật liệu
Ứng dụng ví dụ
Giá đỡ kim loại tấm
Tấm trang trí và biển báo
Gioăng
Vỏ và vỏ máy
Cắt laser 3D là quy trình sản xuất sử dụng tia laser công suất cao để cắt hoặc cắt tỉa các hình dạng phức tạp trên các bộ phận ba chiều thay vì chỉ trên các tấm phẳng.
Nó hoạt động như thế nào
Đầu laser đa trục (thường là 5 trục hoặc nhiều hơn) di chuyển theo các hướng X, Y, Z và có thể nghiêng/xoay để theo các đường cong.
Tia laser cũng có thể được gắn trên cánh tay robot hoặc kết hợp với bàn làm việc xoay/nghiêng.
Hệ thống này theo dõi hình dạng 3D của bộ phận bằng chương trình CAD/CAM, đảm bảo đường cắt luôn chính xác ngay cả trên bề mặt góc cạnh hoặc cong.
Thuận lợi
Cắt các hình dạng phức tạp: Hoạt động trên các bề mặt không đều, cong hoặc có hình dạng.
Độ chính xác cao: Duy trì dung sai chặt chẽ ngay cả với các đường viền phức tạp.
Không tiếp xúc vật lý: Không gây mài mòn dụng cụ; thích hợp cho các bộ phận mỏng manh hoặc có thành mỏng.
Tính linh hoạt: Có thể cắt, tỉa hoặc khoan lỗ sau khi tạo hình — không cần thiết kế lại chi tiết để cắt phẳng.
Ứng dụng phổ biến
Ô tô: Cắt tỉa các tấm thân xe, cắt lỗ trên cản xe, bảng điều khiển hoặc tấm kim loại đã định hình.
Hàng không vũ trụ: Cắt các tấm định hình, bộ phận tua-bin hoặc ống dẫn phức tạp.
Ống & Đường ống: Tạo các đường cắt góc, khe hoặc lỗ dọc theo bề mặt cong.
Thiết bị & Máy móc: Sửa đổi các thành phần kim loại hoặc nhựa đã định hình sẵn.
Các loại máy thông thường
Máy cắt laser CNC 5 trục: Nguồn laser cố định với bàn/đầu di chuyển.
Hệ thống laser cánh tay robot: Laser gắn trên robot mang lại tính linh hoạt cao.
Máy cắt laser ống và hình dạng: Chuyên dùng để cắt hình dạng tròn, vuông hoặc không đều.
Tóm lại:
Cắt laser 2D dừng lại ở các bộ phận phẳng.
Cắt laser 3D theo các đường cong của chi tiết — hãy coi nó như “điêu khắc bằng laser” thay vì “vẽ bằng laser”.
Sau đây là sự khác biệt chính giữa cắt laser 2D và cắt laser 3D, được phân tích rõ ràng:
1. Khả năng cắt và hình dạng
Cắt laser 2D
Hoạt động trên các vật liệu dạng tấm phẳng (tấm kim loại, nhựa, gỗ, v.v.).
Việc cắt chỉ được thực hiện theo trục X và Y.
Có thể tạo ra các mặt phẳng, lỗ và hình dạng nhưng không tạo được đường viền dọc theo bề mặt 3D.
Hãy nghĩ về nó như việc vẽ bằng bút trên giấy — mọi chuyển động đều phẳng.
Cắt laser 3D
Có thể cắt các hình dạng phức tạp trên bề mặt 3D (ống, bộ phận kim loại định hình, tấm thân xe, v.v.).
Đầu cắt di chuyển theo trục X, Y, Z và có thể nghiêng/xoay để theo các đường cong và góc.
Cho phép cắt theo góc, vát và hình dạng không đều.
Hãy nghĩ về nó giống như việc điêu khắc — công cụ sẽ di chuyển theo bề mặt theo mọi hướng.
2. Thiết kế thiết bị
2D: Thường là máy laser phẳng có bàn cắt cố định và hệ thống cổng cho đầu laser.
3D: Thường là cánh tay rô-bốt hoặc hệ thống đa trục có thể điều khiển cả đầu cắt và/hoặc phôi theo nhiều hướng.
3. Ứng dụng điển hình
Cắt laser 2D:
Chế tạo tấm kim loại
Làm biển báo
Vỏ bọc và giá đỡ đơn giản
Cắt laser 3D:
Các bộ phận ô tô (ví dụ, cắt tấm ốp ô tô, cắt lỗ trên các bộ phận đã định hình)
Linh kiện hàng không vũ trụ
Ống phức tạp và công việc kim loại hình thành
4. Chi phí và độ phức tạp
2D: Chi phí thấp hơn, gia công các bộ phận phẳng nhanh hơn, lập trình đơn giản hơn.
3D: Máy móc đắt tiền hơn, lập trình phức tạp hơn (thường tích hợp CAD/CAM), nhưng có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất tiên tiến.
Phép so sánh nhanh
Nếu cắt laser 2D giống như cắt bánh quy từ bột cán mỏng bằng khuôn cắt bánh quy,
thì việc cắt laser 3D giống như chạm khắc các chi tiết trên một chiếc bánh nướng hoàn chỉnh có các đường dốc, đường viền và các cạnh.