فناوری لیزر سه‌بعدی یکی از تازه‌ترین نوآوری‌ها در عرصهٔ لیزر به‌شمار می‌رود که با تلفیق اصول لیزر و فناوری‌های سه‌بعدی، امکان تولید انبوه قطعات و اشیایی را فراهم می‌سازد که دارای ساختارهای پیچیده و دقت بسیار بالا هستند. این قطعات سه‌بعدی می‌توانند در صنایع گوناگونی همچون خودروسازی، هوافضا، پزشکی و حتی هنر و معماری کاربرد داشته باشند و از طریق روش‌هایی نظیر پرینت سه‌بعدی لیزری، حکاکی لیزری چندمحور یا اسکنرهای سه‌بعدی، به سرعت و با کیفیتی مطلوب ساخته شوند.
در این مطلب که توسط شرکت روتک ارائه شده، علاوه بر معرفی مبانی و فناوری به‌کاررفته در لیزرهای سه‌بعدی، به شیوهٔ تولید و الگوهای ساخت این قطعات نیز پرداخته می‌شود و همچنین مزایا و چالش‌های احتمالی آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. اگر علاقه‌مند هستید با نحوهٔ عملکرد لیزرهای سه‌بعدی و قابلیت‌های گستردهٔ آن‌ها در طراحی، نمونه‌سازی سریع و تولید انبوه بیشتر آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم تا پایان این مطلب همراه ما بمانید.
معرفی دستگاه لیزر سه بعدی یا 3D
دستگاه لیزر سه‌بعدی یک فناوری نوآورانه است که با استفاده از پرتوهای لیزر و ترکیب لایه‌های مختلف مواد، امکان تولید اجسام سه‌بعدی 3D را فراهم می‌کند. این سامانه با تمرکز دقیق لیزر بر روی مواد اولیه، آن‌ها را ذوب یا شکل‌دهی کرده و طی فرایندی لایه‌به‌لایه، قطعهٔ مورد نظر را می‌سازد. نکتهٔ قابل توجه دربارهٔ این فناوری، سرعت، دقت و قدرت بالای آن است که به سازندگان اجازه می‌دهد اشیایی با هندسه‌های پیچیده و خواص مکانیکی گوناگون را به‌صورت مستقیم بسازند.
از آنجا که این دستگاه با استفاده از لایه‌های پیوسته و پیاپی، ساختار شی نهایی را شکل می‌دهد، نه‌تنها برای تولید قطعات سه‌بعدی سبک و ظریف مناسب است، بلکه قابلیت ساخت اجسام بزرگ‌تر و پیچیده‌تر را نیز دارد. به همین دلیل، طیف وسیعی از صنایع به بهره‌گیری از این فناوری روی آورده‌اند؛ صنایعی مانند ساخت‌وساز و عمران، پزشکی، طراحی صنعتی، خودروسازی، هوافضا، جواهرسازی و الکترونیک، هر یک به تناسب نیاز خود از لیزر سه‌بعدی استفاده می‌کنند.
یکی از دلایل کلیدی محبوبیت دستگاه لیزر سه‌بعدی، نقش مؤثر آن در ساده‌سازی فرایند طراحی و تولید قطعات سفارشی و نوآورانه است. به عبارت دیگر، این روش به دلیل حذف محدودیت‌های متداول در روش‌های سنتی و توانایی تولید قطعات با جزئیات ظریف، تحولی بزرگ در صنعت و پژوهش به‌شمار می‌رود. علاوه بر این، فرایند ساخت لایه‌به‌لایه باعث می‌شود که میزان ضایعات متریال به‌طور چشمگیری کاهش یافته و در نتیجه از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی نیز مقرون‌به‌صرفه‌تر باشد.
برای شروع ساخت قطعهٔ سه‌بعدی، ابتدا با استفاده از نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی، طرح یا مدل دیجیتالی شیء مورد نظر طراحی می‌شود. سپس دستگاه لیزر سه‌بعدی با تاباندن امواج لیزر و کنترل دقیق بر روی پارامترهایی مانند توان، سرعت و الگوی تابش، مواد اولیه را به‌صورت لایه‌به‌لایه روی سطح ساخت قرار می‌دهد و ذوب یا تف‌جوش می‌کند. هر لایه پس از شکل‌گیری و اتصال به لایهٔ قبلی، به ایجاد سازهٔ نهایی کمک می‌کند تا در نهایت قطعهٔ تمام‌شده با تمام جزئیات مورد نیاز، آمادهٔ استفاده یا مونتاژ شود.
برش لیزر فایبر سه بعدی چیست؟
برش لیزر فایبر سه‌بعدی، فناوری نوینی است که با استفاده از لیزرهای فایبر قدرتمند و سیستم‌های چند محور، امکان برش دقیق و سریع اشیای سه‌بعدی را فراهم می‌کند. در این روش، پرتو لیزر از طریق الیاف نوری با شدت بالا متمرکز می‌شود و با هدایت بر روی سطوح پیچیده یا خمیده، قادر است طیف وسیعی از مواد مانند فلزات، چوب، پلاستیک و حتی برخی سرامیک‌ها را با کمترین خطا برش دهد. این دقت و سرعت بالا به دلیل آن است که لیزر فایبر در مقایسه با دیگر انواع لیزر، بازدهی انرژی بالاتر، تعمیر و نگهداری آسان‌تر و کیفیت پرتوی بهتری دارد.
چرا از لیزر فایبر سه‌بعدی استفاده می‌شود؟
- برش چند محور: یکی از مزیت‌های اصلی برش لیزر فایبر سه‌بعدی، توانایی حرکت در چند محور است. این ویژگی اجازه می‌دهد تا هد لیزر بتواند در زوایا و جهات گوناگون، سطوح منحنی یا اشکال پیچیده را به‌صورت کاملاً دقیق برش دهد.
- صرفه‌جویی در زمان و هزینه: به کمک سرعت بالای برش و کاهش ضایعات متریال، فرایند تولید بسیار بهینه می‌شود. ضمن اینکه استفاده از لیزر فایبر نیاز به تعویض مداوم قطعات مصرفی را کاهش می‌دهد و در درازمدت هزینه‌های نگهداری را کم می‌کند.
- دامنهٔ وسیع مواد قابل برش: برخلاف بسیاری از روش‌های سنتی یا حتی برخی فناوری‌های لیزری دیگر، لیزر فایبر سه‌بعدی قادر است طیف متنوعی از مواد را از فلزات سنگین گرفته تا پلاستیک‌های حساس—با کیفیتی عالی برش دهد.
- دقت بالا و کیفیت لبهٔ برش: پرتو متمرکز لیزر فایبر با قطر کم، باعث می‌شود لبه‌های برش صاف و تمیز بوده و معمولاً نیازی به عملیات ثانویه (مانند پولیش یا سنگ‌زنی) وجود نداشته باشد.
فرایند برش لیزری سه‌بعدی فلزات چگونه انجام می‌شود؟
برش لیزری سه‌بعدی فلزات یکی از روش‌های پیشرفته در صنعت فلزکاری است که با به‌کارگیری فناوری لیزر و کنترل حرکت چندمحوری، قادر است سطوح پیچیده و منحنی را با دقت و سرعت بالا برش دهد. این روش اغلب در صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا، ساخت‌وساز و سایر بخش‌هایی که دقت و کیفیت برش اهمیت ویژه‌ای دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه، مراحل اصلی این فرایند به همراه برخی نکات تکمیلی آورده شده است:
-
طراحی و برنامه‌ریزی
ابتدا قطعهٔ مورد نظر با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی (CAD/CAM) مدل‌سازی شده و نقشهٔ برش به‌صورت سه‌بعدی تهیه می‌شود.
در این مرحله، مسیر حرکت لیزر (هد دستگاه) بر روی سطوح قطعه مشخص می‌گردد و پارامترهای حیاتی از جمله توان لیزر، سرعت برش، زاویهٔ تابش لیزر و فاصلهٔ کانونی پرتو تعیین می‌شوند.
دقت در این مرحله اهمیت بالایی دارد، زیرا هرگونه خطا در طراحی یا تنظیم پارامترها می‌تواند منجر به اشکالاتی در کیفیت نهایی برش یا هدررفت متریال شود.
-
آماده‌سازی قطعه
پیش از شروع برش، باید قطعهٔ فلزی کاملاً تمیز و عاری از آلودگی‌ها و چربی‌ها باشد تا پرتو لیزر بتواند بدون افت قدرت به سطح فلز برخورد کند.
قطعه در موقعیت مناسب داخل دستگاه تثبیت می‌شود. در برش سه‌بعدی، اغلب از گیره‌ها یا سیستم‌های نگه‌دارندهٔ خاصی استفاده می‌شود که امکان تنظیم دقیق زاویه و حفظ ایستایی قطعه را فراهم می‌آورند.
بسته به نوع فلز و ضخامت آن، ممکن است از گازهای محافظ (مانند نیتروژن یا اکسیژن) برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود کیفیت برش استفاده شود. این گازها حرارت اضافی را دور کرده و از تغییر رنگ یا آسیب‌های احتمالی به قطعه جلوگیری می‌کنند.
-
اجرای برش لیزری
در این مرحله، دستگاه لیزری مطابق برنامه‌ریزی انجام‌شده کار خود را آغاز می‌کند. پرتو لیزر پرقدرت به شکل متمرکز روی نقاط تعیین‌شده تابیده شده و با ذوب یا تبخیر موضعی، مسیر برش را ایجاد می‌کند.
در برش سه‌بعدی، هد دستگاه یا خود قطعه می‌تواند در چندین محور حرکت کند تا انحنای قطعه به‌طور دقیق پوشش داده شود.
سرعت و کیفیت برش به پارامترهایی نظیر توان لیزر، قطر پرتو، سرعت حرکت هد و نوع گاز کمکی بستگی دارد.
-
کنترل و بررسی
هم‌زمان با انجام عملیات برش، سیستم کنترلی دستگاه تنظیمات مربوط به توان لیزر، سرعت حرکت، فاصلهٔ کانونی و فشار گاز محافظ را کنترل می‌کند تا روند برش به‌صورت پایدار و یکنواخت انجام شود.
اپراتور یا سامانه‌های بازرسی خودکار، کیفیت برش را ارزیابی می‌کنند. در صورت مشاهدهٔ هرگونه اشکال مانند شکستگی، حفره یا عدم تراز در مسیر برش، می‌توان بلافاصله پارامترها را تنظیم کرده یا فرایند را متوقف ساخت.
-
پرداخت و اتمام کار
پس از اتمام برش، قطعه از دستگاه خارج شده و سطح برش از لحاظ تمیزی، بُرندگی لبه‌ها و دقت ابعادی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در صورت نیاز، حواشی اضافه یا ناصاف با کمک روش‌های پرداخت دستی یا دستگاه‌های اختصاصی حذف می‌شوند.
گاهی برای حصول کیفیت ظاهری بهتر، سطح قطعه پولیش یا پوشش‌دهی می‌شود. این اقدام به‌خصوص در صنایعی مانند دکوراسیون داخلی یا ساخت قطعات تزیینی اهمیت زیادی دارد.
در نهایت، قطعهٔ برش‌خورده آمادهٔ مراحل بعدی فرایند تولید (نظیر خم‌کاری، جوشکاری، رنگ‌کاری یا مونتاژ) خواهد بود.
| مرحله | شرح کار | نکات کلیدی |
| طراحی و برنامه‌ریزی | مدل‌سازی قطعه در نرم‌افزارهای CAD/CAM و تعیین مسیر حرکت لیزر به‌صورت سه‌بعدی | – تعیین توان لیزر، زاویه تابش و سرعت برش
– دقت بالا در طراحی برای پیشگیری از هدررفت متریال – آماده‌سازی نقشهٔ برش مطابق هندسهٔ قطعه |
| آماده‌سازی قطعه | تمیز کردن سطح فلز از آلودگی و چربی، تثبیت قطعه در جایگاه مخصوص و استفاده از گاز محافظ (در صورت لزوم) | – استفاده از سیستم‌های نگه‌دارندهٔ مناسب برای قطعات سه‌بعدی
– انتخاب گاز محافظ مثل نیتروژن یا اکسیژن بر اساس نوع فلز – اطمینان از عدم وجود هرگونه آلودگی برای جلوگیری از افت توان لیزر |
| اجرای برش لیزری | هدایت پرتو لیزر پرقدرت روی نقاط مشخص‌شده برای برش و حرکت چندمحوری دستگاه (یا قطعه) جهت پیروی از انحنای قطعه | – کنترل قطر پرتو، سرعت حرکت هد و توان لیزر
– تنظیم فشار گاز کمکی برای خروج سریع ضایعات ذوب‌شده – اهمیت هماهنگی حرکت ربات چندمحوری با تابش پرتو |
| کنترل و بررسی | مانیتورینگ مداوم پارامترها (توان لیزر، فاصلهٔ کانونی، فشار گاز) و بازرسی بصری یا خودکار از کیفیت برش | – امکان توقف فوری در صورت بروز اشکال
– اصلاح آنی پارامترها برای رفع حفره یا ترک – اهمیت حفظ پایداری توان و سرعت برای جلوگیری از عدم تراز یا آسیب دیدگی قطعه |
| پرداخت و اتمام کار | خارج کردن قطعه از دستگاه، پرداخت و تمیزکاری لبه‌ها و ارزیابی کیفیت نهایی برش | – پولیش نهایی یا روش‌های پرداخت جهت حذف لبه‌های ناصاف
– آماده‌سازی قطعه برای مراحل بعدی (جوشکاری، رنگ‌کاری و …) – کنترل ابعادی قطعه برای اطمینان از دقت برش طبق نقشهٔ طراحی شده |
برش لیزر سه بعدی با زاویه 45 و 60 درجه
در برش لیزری سه‌بعدی، انتخاب زاویهٔ مناسب بسته به نوع ماده، ضخامت قطعه و الزامات طراحی، اهمیت بسیاری دارد. معمولاً برای تعیین زاویهٔ برش، توصیه می‌شود از تجربه و مشاورهٔ متخصصان این حوزه استفاده شود تا نتیجهٔ نهایی از لحاظ دقت و کیفیت بهترین عملکرد را داشته باشد. در میان زاویه‌های گوناگون، زوایای ۴۵ و ۶۰ درجه از جمله رایج‌ترین مواردی هستند که در صنعت به‌عنوان معیارهای استاندارد برای برخی از مواد به کار می‌روند.
بررسی زاویهٔ ۴۵ درجه
- هنگامی که قطعه را در زاویهٔ ۴۵ درجه برش می‌دهیم، به دو قسمت هم‌اندازه تقسیم خواهد شد.
- این زاویه برای برش موادی نظیر فلز، چوب و پلاستیک به‌طور گسترده استفاده می‌شود.
- یکی از مزایای مهم برش با زاویهٔ ۴۵ درجه، امکان ایجاد اتصالات مستحکم و دقیق میان قطعات است.
بررسی زاویهٔ ۶۰ درجه
- برش در زاویهٔ ۶۰ درجه، قطعه را به دو بخش با نسبت ۱:۲ تفکیک می‌کند.
- این زاویه برای برش موادی مانند فایبرگلاس، فوم، کاغذ و سایر مواد مشابه کارایی دارد.
- از مهم‌ترین ویژگی‌های برش در زاویهٔ ۶۰ درجه، ایجاد پیوندهایی با استحکام بالا میان قطعات و مناسب بودن برای طرح‌های ساختاری پیچیده است.
معرفی کاربردی‌ترین فلزات در برش لیزر سه بعدی
برش لیزری سه‌بعدی به عنوان یک فناوری مدرن در پردازش فلزات، قابلیت برش در ضخامت‌ها و شکل‌های متفاوت را داراست و در نتیجه برای انواع فلزات از جمله فلزات نرم، سخت و ضد زنگ مناسب است.
فلزات نرم:
فلزاتی مانند آلومینیوم، مس و آهن به دلیل خواص مناسبشان، به راحتی تحت فرایند برش لیزری سه‌بعدی قرار می‌گیرند. دقت و سرعت بالا در این روش، امکان تولید قطعات الکترونیکی، خودرو و سایر محصولات صنعتی را به صورت کارآمد فراهم می‌کند.
فلزات سخت:
برای فلزاتی مانند فولاد کربنی و تیتانیوم که مقاومت و سختی بالایی دارند، برش لیزری سه‌بعدی روشی دقیق و مطمئن محسوب می‌شود. این فناوری در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساخت و ساز جهت تولید قطعات پیچیده و با دوام به کار می‌رود.
فلزات ضد زنگ:
استیل ضد زنگ نمونه‌ای از فلزات مقاوم در برابر خوردگی است که با استفاده از برش لیزری سه‌بعدی به دقت پردازش می‌شود. این ویژگی کاربرد ویژه‌ای در صنایع غذایی، پزشکی و سایر حوزه‌های حساس بهداشتی دارد.
برش لیزری سه‌بعدی لوله و پروفیل:
یکی از کاربردهای پیشرفته این فناوری، برش لوله‌ها و پروفیل‌های فلزی است. برخلاف برش‌های دوبعدی که محدود به صفحات مسطح هستند، برش لیزری سه‌بعدی با بهره‌گیری از توان بالا و فناوری CNC (کنترل عددی رایانه)، امکان پردازش دقیق قطعات سه‌بعدی با اشکال پیچیده را فراهم می‌کند. این تکنیک، شکل‌دهی دقیق به قطعات فلزی را حتی در ساختارهای چندبعدی تضمین می‌کند.
این فناوری با ارائه دقت بالا و انعطاف‌پذیری در برش، زمینه‌ی نوآوری در طراحی و تولید قطعات صنعتی را فراهم نموده و نقش مهمی در بهبود فرایندهای ساخت در صنایع مختلف ایفا می‌کند.
برش لیزر سه بعدی لوله و پروفیل
برش لیزر سه بعدی لوله و پروفیل یک فرایند پیشرفته است. در این روش به کمک لیزر قطعات فلزی با شکل و ساختار چند بعدی را برش داده می‌شود و برای برش لوله‌ها و پروفیل‌های فلزی در اشکال و اندازه‌های مختلف استفاده می‌شود.
برخلاف برش لیزری دو بعدی که فقط روی صفحات فلزی اعمال می‌شود، برش لیزر سه بعدی قادر است تا لوله‌ها و پروفیل‌ها را در سه بعد برش داده و به طور دقیق شکل‌های پیچیده را بر روی قطعات فلزی ایجاد کند. این تکنیک با استفاده از لیزر با توان بالا و تکنولوژی CNC (کنترل عددی رایانه) رخ می‌دهد.
تفاوت بین برش لیزر سه بعدی و دو بعدی چیست؟
تفاوت اصلی بین برش لیزر سه‌بعدی یا 3D Laser Printer و دو بعدی در نحوهٔ اعمال پرتو لیزر بر روی قطعه و چگونگی حرکت آن در فضا مشهود است. در دستگاه‌های برش لیزر دو بعدی، حرکت لیزر محدود به دو محور (X و Y) بوده و عمدتاً روی صفحات فلزی تخت به کار می‌رود؛ به همین دلیل، این فناوری برای برش ورق‌های فلزی و قطعات صفحه‌ای ایده‌آل است، مثلاً در استفاده از سورس‌های لیزر فایبر برای برش دقیق و سریع ورق‌های نازک. در مقابل، دستگاه برش لیزر سه‌بعدی با امکان حرکت در سه محور (X، Y و Z) و بهره‌گیری از سیستم‌های تنظیم زاویه و فوکوس دینامیک، این قابلیت را دارند که برش‌هایی با ساختارهای پیچیده و منحنی بر روی قطعاتی مانند لوله‌ها و پروفیل‌ها ایجاد کنند. این ویژگی‌ها به طراحان و تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا نه تنها به قطعات سطحی، بلکه به اجسام با ساختارهای سه‌بعدی نیز پاسخ دهند و کیفیت و دقت برش را در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا و ساخت سازه‌های فلزی افزایش دهند.
در انواع دو بعدی، لیزر بر روی صفحات فلزی اعمال می‌شود و حرکت آن در صفحه اتفاق می‌افتد. این روش برای برش قطعات سطحی و صفحه‌ای کاربرد دارد. مثلا، برش لیزری دو بعدی برای برش ورق‌های فلزی با استفاده از سورس لیزر فایبر قابل استفاده است.
به زبان ساده، اگر برش لیزر دو بعدی مناسب قطعات تخت و صفحات ساده است، برش لیزر سه‌بعدی به واسطهٔ حرکت آزاد در فضای سه‌بعدی، راه‌حلی جامع‌تر و انعطاف‌پذیرتر برای قطعات با هندسه‌های پیچیده محسوب می‌شود.
از چه لیزرهای در فرآیند لیزر سه بعدی استفاده می‌شود؟
در فرایندهای لیزر سه‌بعدی، از لیزرهایی با توان بالا و قدرت برش مناسب استفاده می‌شود تا بتوان به پردازش‌های دقیق و پیچیده روی قطعات با ابعاد و سطوح مختلف دست یافت. این فناوری به کمک استفاده از انواع مختلف لیزر، مانند:
-
لیزر کربن دی‌اکسید CO2
این نوع لیزر با بهره‌گیری از گاز کربن دی‌اکسید، پرتو لیزری تولید می‌کند که به دلیل توان بالای برش و حکاکی، برای پردازش متریال‌های غیرفلزی مانند چوب، چرم، پارچه، پلکسی و پلاستیک بسیار مناسب است.
-
لیزر فایبر (Fiber):
در لیزر فایبر از الیاف نوری جهت تولید پرتو لیزری استفاده می‌شود. این نوع لیزر به دلیل توان بالا و کیفیت برتر پرتو، برای برش ورق‌ها و لوله‌های فلزی کاربرد فراوانی دارد و دقت و سرعت اجرای بالایی را فراهم می‌کند.
-
لیزر نیمه هادی (Semiconductor):
این لیزر با استفاده از جاذبه نوری نیمه هادی عمل می‌کند و به خاطر ابعاد کوچک، کارایی بالا و مصرف بهینه انرژی، برای برش لوله‌ها و پروفیل‌های فلزی به کار می‌رود.
مزایای استفاده از لیزر سه‌بعدی در صنایع مختلف بسیار چشمگیر است. این فناوری امکان ایجاد برش‌های بسیار پیچیده و دقیق را می‌دهد؛ به گونه‌ای که طراحان می‌توانند قطعات سفارشی با جزئیات بی‌نظیر تولید کنند. دقت بالای این روش نه تنها موجب کاهش ضایعات مواد می‌شود، بلکه به بهبود کیفیت نهایی قطعات نیز کمک می‌کند. از سوی دیگر، توانمندی در برش انواع متریال‌های مختلف—از فلزات و پلاستیک‌ها تا چوب و مواد غیر فلزی—فضایی گسترده از کاربردها را فراهم آورده است.
علاوه بر این، برش لیزری سه‌بعدی به دلیل سرعت بالای فرایند، امکان افزایش بهره‌وری خطوط تولید را فراهم می‌کند. نبود نیاز به ابزارهای مکانیکی پیچیده موجب کاهش هزینه‌های نگهداری و سهولت در کار با سیستم‌های خودکار می‌شود. در نتیجه، این فناوری در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شود، از جمله:
- صنعت طلا و جواهرات: برای ایجاد طرح‌های دقیق و جزئیات پیچیده بر روی قطعات.
- صنعت الکترونیک: جهت تولید مدارهای چاپی و قطعات کوچک و دقیق.
- صنعت ساختمانی: برای برش قطعات فلزی نظیر درب، پنجره و سازه‌های فلزی.
- صنعت هوافضا: در تولید قطعات سبک و پیچیده؛ مانند قطعات موتورها و سیستم‌های ناوبری.
- صنعت خودروسازی: برای برش قطعات فلزی شاسی، پنل‌ها و اجزای موتور.
در مجموع، فناوری لیزر سه‌بعدی با استفاده از انواع لیزرهای CO2، فایبر و نیمه هادی، ابزار قدرتمندی برای برش و حکاکی ارائه می‌دهد که به واسطه دقت، سرعت و انعطاف‌پذیری بالا، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. این سیستم‌های پیشرفته، با ارائه برش‌های پیچیده و بهبود کیفیت نهایی قطعات، راهکاری نوین و کارآمد برای تولید محصولات دقیق و سفارشی در دنیای صنعتی امروز محسوب می‌شوند.
مزایای برش لیزر سه بعدی در صنایع مختلف
برش لیزر سه بعدی در صنعت برش و لیزر از مزایای قابل توجهی برخوردار است. برخی از مهم‌ترین این مزایا عبارتند از:
ایجاد برش‌های پیچیده
لیزر سه بعدی این امکان را می‌دهد تا قطعات سفارشی و نوآورانه با جزئیات دقیق و پیچیده ایجاد شود. این اتفاق باعث شده تا طراحان و تولیدکنندگان بتوانند قطعاتی با اندازه، شکل و طرح‌های دلخواه را به تولید برسانند.
دقت بالا
برش لیزر سه بعدی دقت بالایی دارد و می‌تواند قطعات را با دقیق‌ترین جزئیات تولید کند. این دقت نقش مهمی در کاهش ضایعات مواد دارد.
برش روی مواد مختلف
برش لیزر سه بعدی قابلیت برش روی موادی مانند فلزات، پلاستیک‌ها، چوب و … را دارد. این باعث می‌شود تا از لیزر سه بعدی در صنایع متنوعی استفاده شود.
افزایش سرعت روند کاری
برش لیزر سه بعدی یک روش سریع است و اجازه می‌دهد تا فرآیند برش و لیزر را به طور سریع و کارآمد انجام و سبب افزایش تولید و بهبود بهره وری شود.
عدم نیاز به ابزارهای مکانیکی
در برخلاف روش‌های سنتی در برش لیزر سه بعدی نیازی به ابزارهای مکانیکی مانند دستگاه‌های برش و حکاکی نیست که این موضوع باعث کاهش هزینه‌ها و نگهداری آسان است.
| مزیت | توضیحات |
| ایجاد برش‌های پیچیده | امکان طراحی و تولید قطعات سفارشی با طرح‌های پیچیده و جزئیات ظریف |
| دقت بالا | کاهش ضایعات و تولید قطعات بسیار دقیق با حفظ کیفیت بالا |
| برش روی مواد مختلف | قابلیت برش و حکاکی روی فلزات، پلاستیک‌ها، چوب و سایر مواد |
| افزایش سرعت کار | بهبود سرعت تولید و ارتقای بهره‌وری در فرایندهای برش |
| عدم نیاز به ابزارهای مکانیکی | حذف هزینه‌های مربوط به تعویض، تعمیر و نگهداری ابزارهای سنتی و کاهش زمان توقف دستگاه به دلیل خرابی یا ساییدگی |
کاربردهای برش لیزر سه بعدی چیست؟
برش لیزر سه بعدی در صنایع مختلف بسیاری از کاربردی هستند:
صنعت طلا و جواهرات
از برش لیزری در صنعت طلا و جواهرات برای تولید قطعات دقیق و طراحی‌های پیچیده نیز استفاده می‌شود و به طراحان و تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد تا قطعات با جزئیات بالا و در اندازه‌های مختلف به تولید برسانند.
صنعت الکترونیک
برای تولید قطعات دقیق و پیچیده مانند مدارهای چاپی، قطعات الکترونیکی و قطعات مخابراتی استفاده می‌شود.
صنعت ساختمانی
برای تولید قطعات فلزی مانند درب و پنجره، لوله‌ها، پله‌ها و سازه‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
صنعت هوافضا
برای تولید قطعات پیچیده و سبک مانند قطعات موتورها، قطعات فضاپیما و قطعات سیستم‌های ناوبری کاربردی است.
صنعت خودروسازی
برای برش قطعات فلزی مانند شاسی، پنل‌ها، قطعات موتور و سیستم‌های انتقال قدرت استفاده می‌شود.
جمع بندی لیزر سه بعدی
در این مطلب از شرکت روتک، به بررسی لیزر سه بعدی پرداختیم. شرکت روتک؛ پشتیبان صنعت لیزر کشور آماده عقد قرارداد و همکاری با موسسات و شرکت‌های مختلف است.
شما می‌توانید با دریافت مشاوره از کارشناسان مجرب ما، مناسب‌ترین دستگاه لیزر را انتخاب تهیه کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره خرید و آشنایی با دستگاه‌های لیزر مختلف به سایت روتک سر بزنید و با ما تماس حاصل کنید.
سوالات متداول
۱. سؤال: لیزر سه‌بعدی چیست؟
پاسخ: فناوری‌ای است که با استفاده از پرتو لیزر در سه محور، می‌تواند برش و حکاکی روی اجسام سه‌بعدی را با دقت بالا انجام دهد.
۲. سؤال: چه تفاوتی میان برش لیزری دو بعدی و سه بعدی وجود دارد؟
پاسخ: در برش دو بعدی، حرکت لیزر تنها در دو محور X و Y انجام می‌شود و مناسب صفحات تخت است؛ اما در برش سه بعدی، لیزر در محورهای گوناگون (X، Y و Z) حرکت می‌کند و توانایی برش اجسام با ساختار خمیده یا پیچیده را دارد.
۳. سؤال: مهم‌ترین مزیت برش لیزر سه‌بعدی در صنایع چیست؟
پاسخ: توانایی ایجاد برش‌های بسیار دقیق و پیچیده در سریع‌ترین زمان، که باعث افزایش بهره‌وری و کاهش ضایعات می‌شود.
۴. سؤال: چه نوع لیزرهایی در فرایند لیزر سه‌بعدی به کار می‌روند؟
پاسخ: لیزر کربن دی‌اکسید (CO2)، لیزر فایبر و لیزر نیمه‌هادی از رایج‌ترین انواع مورد استفاده هستند.
۵. سؤال: برش لیزر فایبر سه‌بعدی چه برتری نسبت به روش‌های سنتی دارد؟
پاسخ: سرعت بالاتر، دقت بیشتر، عدم نیاز به ابزارهای مکانیکی، و قابلیت برش قطعات با شکل‌های پیچیده در چند محور.
۶. سؤال: در صنایع خودروسازی از برش لیزر سه‌بعدی برای چه مواردی استفاده می‌شود؟
پاسخ: برای برش قطعات فلزی مهم مانند شاسی، پنل‌های بدنه، اجزای موتور و قطعات انتقال قدرت.
۷. سؤال: چرا گاز محافظ در برش لیزر سه‌بعدی فلزات به کار می‌رود؟
پاسخ: برای جلوگیری از اکسیداسیون و بهبود کیفیت سطح برش، همچنین دفع ضایعات ذوب‌شده در حین فرایند برش.
۸. سؤال: مزیت برش با زاویهٔ ۴۵ درجه در لیزر سه‌بعدی چیست؟
پاسخ: امکان ایجاد اتصال دقیق و مستحکم در قطعات و تقسیم متریال به دو بخش با شکل دقیق و قابل کنترل.
۹. سؤال: چه عواملی بر کیفیت نهایی برش لیزر سه‌بعدی تأثیر دارند؟
پاسخ: طراحی صحیح مسیر برش در نرم‌افزارهای CAD/CAM، تمیز بودن سطح قطعه، تنظیم درست توان و سرعت لیزر، و استفاده از گاز محافظ مناسب.
۱۰. سؤال: کدام صنایع بیشتر از قابلیت برش سه‌بعدی لیزری بهره می‌برند؟
پاسخ: صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا، پزشکی، الکترونیک، ساخت‌وساز و طلا و جواهر که به قطعات دقیق و با شکل‌های پیچیده نیاز دارند.