برش لیزری در مقابل ماشینکاری CNC برای قطعات فلزی سفارشی

تعیین روش ساخت اشتباه برای قطعات فلزی خطرات مالی و عملیاتی شدیدی را به همراه دارد. شما در معرض خطر هدر دادن مواد خام گران قیمت، افزایش بی مورد زمان اجرای پروژه و به خطر انداختن تحمل ابعاد بحرانی هستید. تیم‌های مهندسی و تدارکات باید الزامات دقت را در برابر محدودیت‌های ضخامت مواد و اقتصاد حجم تولید در هنگام منبع‌یابی قطعات متعادل کنند. روش‌های سنتی مانند برش پلاسما نیروی بی‌رحمانه‌ای را برای صفحات فولادی سنگین ارائه می‌کنند، اما کاربردهای دقیق‌تر نیاز به انتخاب سخت‌گیرانه‌تری دارند. شما باید ارزیابی کنید برش لیزر در مقابل ماشینکاری CNC برای تعیین مسیر مناسب برای مونتاژ خاص شما. ما یک تجزیه و تحلیل عینی و متمرکز بر مهندسی از این دو فناوری ارائه می دهیم. این راهنما یک چارچوب تصمیم گیری روشن ایجاد می کند. شما یاد خواهید گرفت که چگونه فرآیند تولید بهینه را بر اساس نیازهای پروژه خاص انتخاب کنید، و اطمینان حاصل کنید که قطعات شما با مشخصات دقیق مطابقت دارند بدون اینکه بیش از حد در ساعات غیرضروری ماشین صرف کنند.

خوراکی های کلیدی

• هندسه و ضخامت خط پایه را تعیین می کند: برش لیزری برای پروفیل های دو بعدی در ورق های نازک (معمولاً کمتر از 10 میلی متر) کارآمد است، در حالی که ماشین کاری CNC برای بلوک های ضخیم (بیش از 25 میلی متر) و هندسه های پیچیده 3 بعدی اجباری است.

• سرعت در مقابل ابزارآلات: سرعت تولید (اغلب برای مواد نازک 3-4 برابر سریعتر) و هزینه های ابزار صفر به شدت به نفع برش لیزری برای نمونه سازی سریع و قطعات مسطح است.

• تحمل و ویژگی ها: ماشینکاری CNC دقت ابعادی فوق العاده ای را ارائه می دهد و برای قطعاتی که نیاز به سوراخ های کور، رزوه های داخلی یا سطوح خاص دارند، مورد نیاز است.

• تطبیق پذیری فروشنده: همکاری با یک سازنده قطعات فلزی سفارشی جامع، انتخاب فرآیند بی طرفانه را بر اساس قابلیت ساخت قطعه به جای محدودیت تجهیزات تضمین می کند.

چارچوب بندی تصمیم: معیارهای موفقیت برای قطعات فلزی سفارشی

تجزیه و تحلیل هندسه بخش و نیازهای ابعادی

هندسه مسیر تولید شما را از لحظه ای که یک مدل CAD نهایی می کنید دیکته می کند. پروفیل های دو بعدی و 2.5 بعدی کاملاً متناسب با سیستم های لیزری هستند. یک پرتو لیزر یک صفحه صاف را در امتداد محورهای X و Y برش می دهد در حالی که به طور کامل به محور Z نفوذ می کند. شما یک نمایه صاف با لبه های مستقیم دریافت می کنید. قطعات حجمی سه بعدی واقعی نیاز به دستکاری چند محوره دارند. مراکز فرز، ابزارهای برش را در چندین صفحه به طور همزمان مانور می دهند. آنها جیب‌ها، شکاف‌های آسیاب را می‌تراشند و خطوط پیچیده‌ای ایجاد می‌کنند که یک پرتو دو بعدی به سادگی نمی‌تواند تکرار کند. شما باید الزامات تحمل پایه خود را در اوایل مرحله طراحی تعیین کنید. تلرانس های استاندارد ورق فلزی اغلب برای براکت ها، پانل ها و محفظه های الکترونیکی کافی است. دقت درجه هوافضا رویکرد متفاوتی را می طلبد. سطوح جفت، اتصالات پرس بلبرینگ و آب بندی سیال نیاز به کنترل ابعادی دقیق دارند. لیزرها پروفیل های مسطح استاندارد را به طور موثر مدیریت می کنند، اما مراکز ماشینکاری به دقت فوق العاده مورد نیاز برای مجموعه های مکانیکی پیچیده دست می یابند.

انتخاب مواد و محدودیت های ضخامت

خواص مواد بر قابلیت ماشینکاری و جذب حرارتی تأثیر می گذارد. آلومینیوم گرما را به سرعت دفع می کند. این رسانایی حرارتی بالا سیستم‌های برش حرارتی قدیمی‌تر را به چالش می‌کشد، اگرچه تجهیزات مدرن به خوبی از عهده آن بر می‌آیند. فولاد ضد زنگ انرژی حرارتی را به طور موثر جذب می کند اما در امتداد لبه برش سخت می شود و ریزساختار محلی ماده را تغییر می دهد. تیتانیوم به گازهای کمکی بی اثر برای جلوگیری از آلودگی اتمسفر در طول پردازش حرارتی نیاز دارد. ضخامت محدودیت های فیزیکی سختی را بر انتخاب های ساخت شما تحمیل می کند. راندمان لیزر به طور قابل توجهی از محدوده 10 تا 15 میلی متر افت می کند. پرتو با نفوذ بیشتر به داخل صفحه، تمرکز و چگالی انرژی خود را از دست می دهد. کیفیت لبه در مواد ضخیم‌تر به سرعت کاهش می‌یابد و باعث ایجاد ریزش‌های سنگین و خطوط شدید می‌شود. ماشینکاری تفریقی تنها گزینه مناسب برای صفحات بیش از 25 میلی متر است. فرز برش مواد سنگین را بدون محدودیت حرارتی حذف می کند. آنها بلوک های ضخیم از فولاد ابزار یا آلیاژهای هوافضا را بدون زحمت کنترل می کنند و بدون توجه به عمق بلوک لبه های مربعی خود را حفظ می کنند.

حجم، زمان تولید و تراز بودجه

حجم تولید، تحلیل هزینه و فایده را به طور کامل تغییر می دهد. زمان راه اندازی بر تولید تفریقی غالب است. آسیاب ها و ماشین های تراش به کار سفارشی، بارگذاری ابزار و برنامه نویسی CAM گسترده نیاز دارند. این مراحل اولیه ساعت ها طول می کشد تا دستگاه یک قطعه قابل استفاده را تولید کند. اجرای سریع ساخت حرارتی را تعریف می کند. اپراتورها یک فایل برداری دیجیتال را بارگذاری می کنند، یک ورق را روی تخت قرار می دهند و بلافاصله شروع به برش می کنند. حجم کم و نمونه های اولیه سریع به شدت به نفع لیزرها هستند زیرا از تاخیرهای گران قیمت و هزینه های نصب جلوگیری می کنید. حجم زیاد معادله را به کلی تغییر می دهد. هنگامی که زمان راه اندازی ماشینکاری را بیش از هزاران واحد مستهلک کنید، بازده هر قطعه به شدت بهبود می یابد. با این حال، لیزرها همچنان بر تولید قطعات مسطح در مقیاس به دلیل سرعت برش مطلق غالب هستند. شما باید بودجه خود را با زمان مورد نیاز هماهنگ کنید. چرخش‌های سریع روی پروفیل‌های تخت منحصراً به لیزر تعلق دارد، در حالی که هندسه‌های پیچیده به زمان‌های طولانی‌تری مرتبط با تنظیمات ماشین‌کاری نیاز دارند.

برش لیزری: قابلیت ها، نقاط قوت و محدودیت ها

مکانیک لیزرهای فیبر و CO2 در ساخت فلز

ساخت لیزر متکی بر نور متمرکز و گازهای کمکی برای جداسازی فلز است. این دستگاه یک پرتو پرقدرت را از طریق یک سری اپتیک و لنز به سطح فلز هدایت می کند. این انرژی شدید مواد را فوراً در تماس ذوب یا بخار می کند. گازهای کمکی مانند نیتروژن یا اکسیژن، فلز مذاب را از طریق سوراخ می دمد تا مسیر برش را پاک کند. اکسیژن یک واکنش گرمازا برای سرعت بخشیدن به پردازش فولاد کربن ایجاد می کند. نیتروژن یک لبه تمیز و بدون اکسید روی فولاد ضد زنگ و آلومینیوم ایجاد می کند و از آلودگی جلوگیری می کند. خود پرتو دقت فوق العاده ای را ارائه می دهد. عرض کرف معمولاً از 0.1 میلی متر تا 0.3 میلی متر متغیر است. این برش باریک اجازه می دهد تا جزئیات پیچیده، گوشه های داخلی تیز، و لانه سازی محکم را ایجاد کنید. لیزرهای فیبر با فلزات بازتابنده مانند مس و برنج به دلیل طول موج خاص خود که فلز به راحتی جذب می کند برتری دارد. لیزرهای CO2 برای مواد غیر بازتابنده ضخیم‌تر و غیرفلزات مؤثر باقی می‌مانند، اگرچه فناوری الیاف بر کف‌های ساخت فلزی مدرن غالب است.

موارد استفاده بهینه برای ساخت لیزر

مهندسان برش حرارتی را برای قطعات مسطح و مسطح مشخص می کنند. برنامه های کاربردی ایده آل شامل قطعات فلزی برش لیزری سفارشی ، براکت‌های نصب و محفظه‌های الکترونیکی. پانل های کنترل، اجزای شاسی و نمونه های اولیه ورق فلزی سریع نیز با این فرآیند کاملاً مطابقت دارند. سرعت مزیت اصلی عملیاتی است. پردازش روی مواد نازک 3 تا 4 برابر سریعتر از مسیریابی سنتی، فرز یا برش واترجت انجام می شود. پرتو با سرعت صدها اینچ در دقیقه در سراسر ورق حرکت می کند و بدون زحمت از فولاد گیج نازک عبور می کند. شما می توانید ده ها قسمت مختلف را روی یک ورق ماده خام لانه کنید. این انعطاف‌پذیری برنامه‌های تولید را به طرز چشمگیری تسریع می‌کند. این به تیم‌های مهندسی اجازه می‌دهد تا طرح‌ها را به سرعت بدون انتظار برای ابزار سفارشی یا ساخت وسایل پیچیده تکرار کنند. شما به سادگی فایل برداری را به روز می کنید و یک ویرایش جدید را در عرض چند دقیقه برش می دهید.

محدودیت ها و محدودیت های عملکرد

برش حرارتی محدودیت های فیزیکی خاصی را معرفی می کند که طراحان باید آنها را بپذیرند. گرمای شدید یک منطقه متاثر از حرارت (HAZ) در امتداد لبه برش ایجاد می کند. این گرمایش موضعی ریزساختار مواد را برای همیشه تغییر می دهد. اغلب باعث سخت شدن لبه در فولادهای متوسط ​​و پر کربن می شود. لبه‌های سخت‌شده عملیات ماشین‌کاری ثانویه مانند ضربه زدن، غرق‌کردن، یا برش‌کاری را پیچیده می‌کنند و اغلب ابزارهای برش فولادی با سرعت بالا را از بین می‌برند. شما همچنین با محدودیت های سختگیرانه روبرو هستید. نسبت قطر سوراخ به ضخامت آزادی طراحی را محدود می کند. شما معمولا نمی توانید سوراخی کوچکتر از ضخامت مواد را بدون ایجاد فوران یا اعوجاج شدید برش دهید. علاوه بر این، پرتوهای نوری از نظر فیزیکی نمی توانند ویژگی های کور ایجاد کنند. آنها تمام راه را از طریق مواد بر اساس طراحی برش می دهند. با این فناوری نمی‌توانید رزوه‌های داخلی، سوراخ‌های متقابل یا جیب‌های کور تولید کنید. اگر قطعه شما به یک جیب با ته صاف نیاز دارد، برش حرارتی نمی تواند به آن برسد.

ماشینکاری CNC: قابلیت ها، نقاط قوت و محدودیت ها

مکانیک فرز و تراشکاری

ماشینکاری کاملاً متکی به فرآیند تفریق است. تجهیزات از برش های چرخشی برای حذف مواد از یک بلوک جامد یا شمش استفاده می کنند. دوک ها ابزار کاربید یا فولادی پرسرعت را با هزاران دور در دقیقه می چرخانند. این دستگاه ابزار را به قطعه کار وارد می کند تا فلز اضافی را کنده و در این فرآیند تراشه تولید کند. ماشین های تراش متفاوت عمل می کنند اما از یک اصل تفریق پیروی می کنند. آنها قطعه کار را به سرعت می چرخانند در حالی که یک ابزار برش ثابت نمای بیرونی را شکل می دهد. این فرآیند خاص ایجاد می کند تراشکاری CNC دقیق قطعات چرخش برای هندسه های استوانه ای ضروری است. تمرکز کامل را برای شفت ها، پین ها و اتصالات رزوه ای تضمین می کند. هم فرزکاری و هم تراشکاری نیاز به تنظیمات ماشینی بسیار سفت و سخت دارند تا در برابر نیروهای سنگین برش مقاومت کنند، از پچ پچ جلوگیری کنند و ثبات ابعادی را در حین حذف مواد تهاجمی حفظ کنند.

موارد استفاده بهینه برای ساخت CNC

تولید کاهشی بر تولید پیچیده سه بعدی غالب است. برنامه های کاربردی ایده آل شامل قطعات ماشینکاری CNC سفارشی ، بلوک های موتور، و وسایل هوافضا. ایمپلنت های پزشکی، منیفولدهای هیدرولیک و محفظه های انتقال نیز به این فناوری نیاز دارند. ماشین‌کاری در تولید هندسه‌های داخلی پیچیده، سوراخ‌های متقاطع و جیب‌های دقیق کف مسطح برتر است. شما می‌توانید به طور مداوم در طول دوره‌های تولید بزرگ به تلورانس‌های بسیار کم دست پیدا کنید. وقتی تجهیزات مدرن به درستی کالیبره شوند، ابعادی تا 0.0005 ± اینچ را در ویژگی های حیاتی نگه می دارند. شما همچنین سطوح عالی را مستقیماً از دستگاه دریافت می کنید. اپراتورها سرعت اسپیندل، نرخ تغذیه و هندسه ابزار را برای دستکاری زبری سطح کنترل می کنند. این امر نیاز به پرداخت ثانویه یا سنگ زنی روی سطوح جفت گیری مهم را از بین می برد و به قطعات اجازه می دهد مستقیماً به مونتاژ حرکت کنند.

محدودیت ها و محدودیت های عملکرد

ماشینکاری هزینه های راه اندازی اولیه به طور قابل توجهی بالاتری دارد. برنامه نویسان باید دستورالعمل های دقیق CAM را برای هر مسیر ابزار، محاسبه سرعت و تغذیه برای مواد خاص بنویسند. اپراتورها باید فک‌های نرمی برای محل کار یا ماشینی سفارشی طراحی و بسازند تا بیلت را ایمن نگه دارند. این مراحل آماده سازی نیاز به نیروی کار بسیار ماهر و زمان اختصاصی ماشین دارد. روش های کسر برای پروفیل های فلزی ساده و مسطح بسیار ناکارآمد هستند. آسیاب کردن یک براکت صاف از یک بلوک جامد، مقدار زیادی مواد را هدر می دهد. به طور قابل توجهی بیشتر از برش حرارتی طول می کشد زیرا ابزار باید چندین بار عبور دهد تا ذخایر اضافی پاک شود. این فرآیند زمانی که در هندسه اشتباه اعمال شود، هزینه زیادی را به همراه خواهد داشت. شما برای زمان گران ماشین، سایش سریع ابزار و مواد خام هدر رفته که به عنوان تراشه های ضایعاتی در سطل بازیافت خرج می شود، پرداخت می کنید.

ارزیابی فنی سر به سر: ویژگی ها تا نتایج

دقت، تحمل ها و کیفیت لبه

قابلیت های تحمل این دو روش را به وضوح از هم جدا می کند. برش حرارتی معمولاً تحمل حدود 0.005 ± اینچ را دارد. این اکثر الزامات استاندارد ساخت ورق فلز، از جمله براکت ها و محفظه ها را برآورده می کند. مراکز ماشینکاری به طور معمول 0.001 ± اینچ یا بهتر را نگه می دارند. آنها کنترل ابعادی دقیق مورد نیاز برای اتصالات پرس، ژورنال های بلبرینگ و مجموعه های مکانیکی کشویی را فراهم می کنند. کیفیت لبه نیز به شدت متضاد است. برش حرارتی نوارهای قابل مشاهده ای را در امتداد لبه ایجاد می کند که مسیر تیر و گاز کمکی را نشان می دهد. بسته به مواد و فشار گاز، می تواند در لبه پایینی برش تفاله باقی بماند. لبه های ماشین کاری شده دقت جراح را ارائه می دهند. شما زبری سطح دقیق را از طریق انتخاب ابزار و نرخ تغذیه کنترل می کنید. لبه های آسیاب شده صاف، مربعی و کاملاً عاری از اعوجاج حرارتی یا HAZ هستند.

سرعت و مقیاس پذیری در مراحل تولید

زمان چرخه به طور مستقیم بر نتایج تولید و برنامه های تحویل تأثیر می گذارد. الف خدمات برش لیزری ورق فلزی بدون دردسر برای قطعات مسطح با حجم بالا ترازو می کند. دستگاه بدون تغییر ابزار، تغییر موقعیت یا مداخله دستی به طور مداوم برش می دهد. ورق های تازه را بار می کنید و به دویدن ادامه می دهید. مقیاس های تولید تفریقی متفاوت است. هنگامی که تنظیمات اولیه را در یک دوره بزرگتر مستهلک کنید، برای قطعات پیچیده بهترین کار را دارد. برنامه ریزی و راه اندازی یک آسیاب 5 محوره ساعت ها طول می کشد. با این حال، پس از اجرا، اجزای پیچیده هوافضا را به طور مکرر با هیچ مداخله دستی بین چرخه‌ها تولید می‌کند. برش حرارتی بر روی توان عملیاتی برای اشکال دوبعدی برتری دارد. آسیاب ها در مقیاس پذیری برای اجزای حجمی سه بعدی که به ویژگی های متعدد، سوراخ های ضربه خورده و پرداخت دقیق سطح نیاز دارند، برنده می شوند.

ضایعات مواد و بهینه سازی بازده

قابلیت های تودرتو به برش حرارتی مزیت بازدهی عظیمی می دهد. نرم افزار قطعات مسطح را محکم روی یک صفحه بسته بندی می کند، اشکال چرخشی و در هم قفل شده را برای به حداکثر رساندن تراکم. لبه باریک 0.1 تا 0.3 میلی متر تقریباً هیچ فضایی بین قسمت ها باقی نمی گذارد. شما بازدهی بالایی از مواد بدست می آورید و ضایعات بسیار کمی تولید می کنید. ماشینکاری تفریقی با طراحی ضایعات ذاتی مواد را تولید می کند. شما با یک بیلت جامد بزرگتر از ابعاد قسمت نهایی شروع می کنید. کاتر فلز اضافی را به تراشه تبدیل می کند. برخی از اجزای پیچیده هوافضا نسبت خرید به پرواز 10:1 دارند. شما به معنای واقعی کلمه، 90 درصد از مواد خام را از بین می برید تا قسمت نهایی نمایان شود. این ضایعات هزینه های مواد خام را به طور قابل توجهی افزایش می دهد، به ویژه هنگام کار با آلیاژهای عجیب و غریب مانند تیتانیوم یا اینکونل.

عوامل مؤثر بر ارزش کلی و مبادلات هزینه

هزینه های راه اندازی، تجهیزات و هر قطعه

ساختار هزینه به طور اساسی بین این دو فرآیند متفاوت است. برش حرارتی هزینه ابزارآلات تقریباً صفر دارد. شما برش سفارشی نمی‌خرید، فک‌های نرم طراحی نمی‌کنید، یا وسایل پیچیده نمی‌سازید. این امر آن را برای قطعات مسطح با حجم کم ارزان تر می کند. ماشینکاری نیاز به برنامه نویسی، ابزار و کار دارد. برای کاهش این هزینه‌های هر قطعه و توجیه زمان راه‌اندازی، به حجم تولید بالاتری نیاز دارید. هزینه های سرمایه ای تجهیزات به طور مستقیم بر نرخ فروشگاه ساعتی فروشنده تأثیر می گذارد. هزینه کارکرد لیزرهای تخت سطح ورودی نسبت به مراکز فرز چند محوره پیشرفته کمتر است. فروشندگان این هزینه های سربار دستگاه را به خریدار منتقل می کنند. ماشینکاری چند محوره پیچیده همیشه نرخ ساعتی بالاتری نسبت به برش دو بعدی استاندارد دارد. هنگام طراحی قطعات باید این نرخ های ساعتی را در استراتژی تدارکات خود لحاظ کنید.

عملیات پس از پردازش و ثانویه

هزینه های پنهان اغلب در عملیات ثانویه پنهان می شوند. قطعات فلزی برش لیزری اغلب قبل از مونتاژ نیاز به پردازش پس از آن دارند. اپراتورها باید لبه های تیز را با استفاده از لیوان های ارتعاشی یا آسیاب های دستی جدا کنند. آنها باید گوشه ها را برای جابجایی ایمن نرم کنند. اگر قطعه نیاز به رزوه دارد، نیاز به ضربه زدن ثانویه یا فرو رفتن روی یک مته پرس دستی دارد. ماشینکاری در اینجا یک مزیت متمایز ارائه می دهد. یک آسیاب اغلب می تواند تمام ویژگی ها را در یک راه اندازی کامل کند. این قطعه را قبل از خروج از محفظه دستگاه سوراخ می کند، ضربه می زند، پخ می کند و سطح آن را می کشد. این قابلیت تک راه اندازی، جابجایی ثانویه را به طور کامل حذف می کند. این می‌تواند با کاهش کل ساعات کار و ساده‌سازی فرآیند مسیریابی در کف مغازه، نرخ بالاتر ماشین‌کاری ساعتی را جبران کند.

ریسک های پیاده سازی و استراتژی های کاهش

مدیریت اعوجاج حرارتی در برش لیزری

ورودی گرما خطر شدید تاب برداشتن را ایجاد می کند. مواد نازک زمانی که در معرض انرژی گرمایی متمرکز قرار می گیرند دچار اعوجاج می شوند. نوارهای بلند و باریک به ویژه در برابر خم شدن حرارتی آسیب پذیر هستند که صافی قسمت نهایی را خراب می کند. شما باید استراتژی های کاهش را در مرحله برنامه ریزی اجرا کنید. مهندسان از ریز مفاصل برای نگه داشتن قطعات متصل به ورق اصلی در طول برش استفاده می کنند. این سفتی را اضافه می کند و از جابجایی جلوگیری می کند. برنامه نویسان مسیرهای برش را برای توزیع یکنواخت گرما در سراسر ورق به جای تمرکز آن در یک منطقه بهینه می کنند. انتخاب مناسب گاز کمکی نیز ناحیه برش را خنک می کند. گاز کمکی نیتروژن تجمع گرما را در مقایسه با اکسیژن کاهش می‌دهد و به حفظ صافی مواد در اجزای مهم گیج نازک کمک می‌کند.

اجتناب از مهندسی بیش از حد در قطعات ماشینکاری CNC

مهندسان اغلب تلورانس‌های غیر ضروری را روی ویژگی‌های غیر بحرانی مشخص می‌کنند. آنها شعاع های داخلی پیچیده ای را صدا می زنند که بر عملکرد قطعه تأثیر نمی گذارد. این مهندسی بیش از حد زمان و هزینه ماشینکاری را به طور تصاعدی افزایش می دهد. شعاع های گوشه داخلی کوچک به ابزارهای برش کوچک نیاز دارند. ابزارهای کوچک برای جلوگیری از شکستگی به سرعت تغذیه آهسته‌تری نیاز دارند و ساعت‌ها را به زمان چرخه اضافه می‌کنند. شما این موضوع را از طریق بررسی های دقیق طراحی برای قابلیت تولید (DFM) کاهش می دهید. تحمل‌های غیر بحرانی را روی سطوحی که در معرض هوا هستند، آرام کنید. اندازه سوراخ ها را استاندارد کنید تا با مته های مته معمولی مطابقت داشته باشد به جای اینکه نیاز به ریمورهای سفارشی داشته باشید. برای قرار دادن ابزارهای برش بزرگتر و سریعتر، شعاع های داخلی را باز کنید. این تغییرات طراحی ساده زمان دستگاه را کاهش می دهد و هزینه قطعات شما را بلافاصله کاهش می دهد.

تولید ترکیبی: ترکیب هر دو فرآیند

گاهی اوقات بهترین رویکرد هر دو فرآیند را ترکیب می کند. لازم نیست فقط یکی را انتخاب کنید. مشارکت با یک جامع تولید کننده قطعات فلزی سفارشی امکان تولید هیبریدی را فراهم می کند. این استراتژی از نقاط قوت هر دو فناوری برای تولید قطعات پیچیده به طور کارآمد استفاده می کند. گردش کار معمولاً این مراحل را دنبال می کند:

1. یک پروفایل 2 بعدی مسطح از کامپوننت در CAD ایجاد کنید.

2. با استفاده از لیزر مسطح، با استفاده از یک لیزر مسطح، ورقه دوبعدی پیچیده را از یک صفحه فولادی به سرعت برش دهید تا مواد حجیم را در چند ثانیه جدا کنید.

3. قسمت خالی برش لیزری را به مرکز فرز عمودی منتقل کنید.

4. جای خالی را در فک های نرم سفارشی محکم کنید.

5. سطوح جفت گیری حیاتی را ماشین کاری کنید، سوراخ های تحمل محکم را درون یابی کنید و الگوهای سوراخ مورد نیاز را ضربه بزنید.

این استراتژی ترکیبی از سرعت برش حرارتی و دقت ماشینکاری تفریقی به خوبی استفاده می کند. این نیاز به خرد کردن مقادیر زیادی از موجودی بیرونی را از بین می‌برد و در ساعت‌ها در زمان گران‌قیمت ماشین صرفه‌جویی می‌کند و در عین حال تلرانس‌های درجه هوافضا را در مورد ویژگی‌های مهم ارائه می‌کند.

نتیجه گیری

• برای اطمینان از سازگاری با نرم افزار بررسی تولید، فایل های CAD خود را در قالب های STEP یا IGES صادر کنید.

• صورتحساب مواد خود را به نمایه های 2 بعدی مسطح و هندسه های پیچیده 3 بعدی جدا کنید تا آنها را به روند ساخت صحیح هدایت کنید.

• طرح های خود را برای بررسی رسمی طراحی برای قابلیت ساخت (DFM) به یک شریک تولیدی واجد شرایط ارسال کنید.

• برای هر قطعه ای که در منطقه انتقال ضخامت 10 تا 15 میلی متر قرار می گیرد، یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای هزینه و فایده درخواست کنید.

سوالات متداول

س: کدام یک مقرون به صرفه تر است: برش لیزر یا ماشینکاری CNC؟

پاسخ: مقرون به صرفه بودن کاملاً به هندسه و حجم بستگی دارد. برش لیزری برای قطعات فلزی مسطح و نازک به دلیل هزینه های ابزارآلات صفر و سرعت پردازش سریع به طور قابل توجهی ارزان تر است. ماشینکاری CNC برای هندسه های پیچیده سه بعدی، بلوک های ضخیم، یا زمانی که حجم های بالا هزینه های راه اندازی اولیه را مستهلک می کند مقرون به صرفه تر می شود.

س: چرا برش لیزر یا ماشینکاری CNC را به برش پلاسما ترجیح می دهیم؟

پاسخ: در حالی که برش پلاسما برای صفحات فولادی بسیار ضخیم ارزان‌تر است، دقت ندارد. فناوری‌های لیزر و CNC دقت ابعادی فوق‌العاده، تحمل‌های سخت‌تر و کیفیت لبه تمیزتر را ارائه می‌دهند. آنها قطعات را بدون اعوجاج شدید گرما و ذرات سنگین مرتبط با برش پلاسما پردازش می کنند.

س: آیا برش لیزری می تواند به طور کامل جایگزین دستگاه CNC شود؟

پاسخ: خیر. برش لیزری نمی تواند جایگزین آسیاب یا ماشین تراش شود. لیزرها فاقد قابلیت فرز سه بعدی هستند. آنها از نظر فیزیکی نمی توانند سوراخ های کور، رزوه های داخلی، سوراخ های متقابل یا خطوط حجمی پیچیده ایجاد کنند. آنها به شدت محدود به برش از طریق کل ضخامت مواد هستند.

س: برش لیزری چه موادی دشوار یا غیرممکن است؟

پاسخ: فلزات بسیار بازتابنده مانند مس و برنج برای لیزرهای قدیمی CO2 دشوار است، اگرچه لیزرهای فیبر مدرن به خوبی آنها را مدیریت می کنند. صفحات بسیار ضخیم (بیش از 25 میلی متر) برای برش حرارتی ناکارآمد هستند. از موادی که بخارات سمی ساطع می کنند یا بد ذوب می شوند، مانند پلاستیک های خاص، نیز اجتناب می شود.

س: یک دستگاه CNC در مقایسه با لیزر چقدر ضخامت فلز را می تواند پردازش کند؟

پاسخ: لیزرها معمولاً 25 میلی‌متر برای فولاد درپوش دارند و زیر 10 میلی‌متر کارآمدتر عمل می‌کنند. ماشینکاری تفریقی محدودیت ضخامت ذاتی ندارد. فقط با پاکت کار فیزیکی دستگاه و طول ابزار برش محدود می شود.

س: آیا قطعات فلزی برش لیزری نیاز به پس پردازش دارند؟

پاسخ: بله، اغلب انجام می دهند. برش حرارتی می تواند بر روی لبه پایینی لکه ها باقی بماند و باعث سخت شدن لبه شود. اگر به سوراخ‌های ضربه‌خورده یا سینک‌ها نیاز باشد، قطعات معمولاً به عملیات‌های برش‌زدایی، نرم‌کردن لبه یا عملیات ماشین‌کاری ثانویه نیاز دارند.

س: آیا می توانم از برش لیزر و ماشینکاری CNC در همان قسمت استفاده کنم؟

ج: بله. به این می گویند تولید هیبریدی. برای صرفه جویی در وقت، می توانید به سرعت یک صفحه دو بعدی را از یک ورق فلزی با استفاده از لیزر برش دهید. سپس آن قسمت خالی را در آسیاب محکم کنید تا ابعاد بحرانی را تکمیل کنید، سوراخ‌های دقیق ایجاد کنید و رشته‌های داخلی اضافه کنید.