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レーザ加工技術のご紹介 - レーザー加工機(レーザマーカ)の原理

レーザ加工技術のご紹介

レーザー加工機(レーザマーカ)による切断、穴あけ、表面改質、溶着、表面層の剥離などのレーザー加工実例のご紹介です。
レーザー加工機(レーザマーカ)の原理、ショットブラストや薬品処理(エッチング)、研磨加工、熱針/熱刃、焼印などの既存工法からレーザー加工への置き換え例、レーザー安全基準など、レーザー加工に必要な情報を分かりやすく説明します。

加工工程 ご担当者様必見 レーザ加工への置き換え ご提案6選 をダウンロードする

レーザー加工機(レーザマーカ)の原理

レーザー加工機(レーザマーカ)とは?

レーザー加工機(レーザマーカ)とは、レーザー光を使って対象物へ加工・印字をする機器を指します。

レーザー光を走査する方法にはマスク方式とガルバノスキャニング方式の2つのタイプがあります。

光の波長ごとに対象ワークに与える影響が変わります。

パナソニックのレーザー加工機(レーザマーカ)は全てガルバノスキャニング方式で、CO2(10,600nm)とファイバ(1,060nm)の2つの波長をラインナップし、材質や用途に合わせて最適の機種をご選定させて頂きます。

 

レーザー加工機(レーザマーカ)の主要構成部品

レーザー加工機(レーザマーカ)の主要構成部品は4つからなります。

  • レーザー発振器
  • ガルバノメーター
  • 集光レンズ
  • コントローラ

■ガルバノメーター

ガルバノスキャニング方式

1本のレーザー光をミラーで反射させることで一筆書きのように加工する方式です。発振器から照射されたレーザー光をX軸、Y軸の2枚のミラーをモータ駆動することで走査していきます。

また、Z軸と組み合わせることで立体形状のワークに対して加工ができるレーザマーカもあります。

 

■集光レンズ

レーザー光は『虫眼鏡で黒紙を燃やす遊び』のように、レンズでレーザー光を細く集光することで高いエネルギー密度をもって加工することが可能です。

そのため、各機種に一番レーザー光が細く集光される距離(焦点距離)が決められています。

 

■コントローラ

外部通信や手入力の指示に従ってパソコン等で作成したデータどおりに加工されるよう、発振器やガルバノミラーを制御し指示を出す役割をしています。

決められた加工範囲の中であれば、どんな大きさや形状でも自由に加工することができます。

 

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波長による違い

レーザー加工機(レーザマーカ)はレーザー(光)の「反射(反射率)」、「吸収(吸収率)」、「透過(透過率)」が大きな要素になっています。

レーザー加工機(レーザマーカ)は基材に影響を与えて加工を行う物ですので、吸収が大きいほど効率よく加工が可能です。

たとえば、CO2の波長では金属に対しての反射率が高く、ほとんど吸収されないため加工することができません。
一方、YAG波長は金属の反射率が低く、吸収され熱に変換することができるため、加工することができます。

材質ごとに相性については材質適合表をご参照下さい。

 

材質適合表
材質名 ファイバレーザマーカ CO2レーザマーカ
LP-M/MAシリーズ
LP-Zシリーズ
LP-S/SWシリーズ
LP-RVシリーズ
LP-RFシリーズ
LP-400シリーズ
LP-GSシリーズ
LP-300シリーズ
金属 ×
炭素鋼 ×
合金鋼 ×
銅、黄銅 ×
アルミニウム合金 ×
マグネシウム合金 ×
チタン合金 ×
ニッケル合金 ×
金、銀 ×
樹脂 ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)
EP(エポキシ)
PA(ポリアミド/ナイロン)
PBT(ポリブチレンテレフタレート)
PC(ポリカーボネート)
PE(ポリエチレン)
PET(ポリエチレンテレフタレート)
PF(フェノール)
PMMA(アクリル)
POM(ポリアセタール)
PP(ポリプロプレン)
PS(ポリスチレン)
PU(ポリウレタン)
PVC(ポリ塩化ビニル)
UF(ユリア)
その他 シリコーン樹脂(ケイ素樹脂)
セラミックス
木材
紙類
ガラス ×
ゴム

●:良好 ○:可能 △:不適合 ×:不可

上記判定結果は代表例です。お客様のワークでは判定結果が異なる場合があります。
実際のワークにて加工確認をいたします。最寄りの営業所までお気軽にお問い合わせください。

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