2D vs 2.5D / 3D – Wie erstelle ich mein Design mit CNC-Fräse?

Cutting und V-Carve Gravur

Am Anfang eines Projekts mit einer CNC-Fräse kann das Erstellen des gewünschten Designs einen erstmal entmutigen. Es ist nicht immer erkennbar, dass die meisten CNC-Vorhaben an sich ganz einfach aufgebaut sind, – oft kann auf das Erstellen eines 3D-Modells verzichtet werden. Der Grund dafür ist die Arbeitsweise eines CNC-Routers, der im Schritt-für-Schritt-Verfahren oft zweidimensionale Operationen  vollzieht. Am leichtesten lässt sich das an 3D-Buchstaben oder an einer Gravur demonstrieren: ungeachtet dessen, dass das Objekt am Ende des Fertigungsprozesses dreidimensional ist, benötigt die Fräse während der einzelnen Fertigungsschritte in der Regel nur die zweidimensionalen Darstellungen des Zielobjekts.

3d Holz Buchstaben Alexander

Das bedeutet, dass der Fräskopf nur in der X und Y-Achse bewegt wird und die Z-Achse aber die erforderliche Tiefe bestimmt. Einige Technologien arbeiten grundsätzlich mit 2-D: Laser- und Plasmaschneider, zum Beispiel, schneiden das Material komplett durch, ohne die Möglichkeit zu haben, Taschen oder Tiefpunkte hinein zu fräsen.

2.5-D – Vereinfachung von 3D-CNC-Objekten

Einigen Fräsen (meist älteren Modellen) fehlt die Option, sich von oben nach unten auf die Z-Achse und zur gleichen Zeit auf  X- oder Y-Achsen zu bewegen. Eine glatte Fläche in Schräglagen zu erstellen, ist bei diesen Modellen nicht möglich. Nur dem Werkzeug parallel oder senkrecht gewendete Flächen kommen in dem Fall in Frage. Ein Objekt, was auf diese Weise gefräst wird, bezeichnet man als 2.5-D, weil es nur mit 2D-Werkzeubahnen und -tiefen erzeugt wird. Eine andere Art von 2.5-D ist V-Carve, bei dessen Anwendung  die überschüssige Materialmasse von einem V-Nutfräser abgetragen wird, was die Entstehung eines 3-D-Profils letzendlich ermöglicht.

V-Carve Gravur

Die glatte Fläche muss von einer CNC-Fräse erstellt werden, die sich auf der Z-Achse und zur gleichen Zeit auf der X- und Y-Achse bewegen kann. Auch wenn dabei die Fräse und Werkzeugbahnen 3-D-fähig sind, wird der Prozess  als 2.5-D bezeichnet, da hier nur 2-D-Informationen (plus Tiefe oder Breite / Winkel) verwendet werden.

Wir wünschen, dass diese Zusammenfassung all denen weiterhilft, die sich zum ersten Mal mit einem CNC-Projekt befassen. Die nachfolgende Tabelle bietet die Auswahl zu relevanten Informationen:

Projekttyp: 2D-3D Informationen benötig für das Design
Einfache Formen, 3D Buchstaben 2D 2D Werkzeugwege (Vektordatei)
Einfache Gravur 2.5D 2D Werkzeugwege (Vektordatei), Tiefe der Gravur
V-Carve Gravur 2.5D 2D Werkzeugwege (Vektordatei), Winkel der Schnitte und Tiefe oder Breite der Gravur
3D Modelle 3D 3D CAD Datei

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