レーザー加工機

レーザー加工機の仕組みとできること

投稿日:2020-10-02 更新日:

こんにちは、しげもん(@shigemon1227)です。

レーザー加工機(レーザーカッター・マーキングマシン)について、

初心者の方向けに細かい専門知識などを省いた大まかな概念をまとめていきます。

今回はレーザー加工機の仕組みとできることについて見ていきます。

レーザー加工機の仕組み

レーザー加工機はその名の通り、レーザーを用いて素材のカット素材表面に模様を彫刻することができる機械です。

本体に内蔵されたレーザー発振装置から生成されたレーザー光線が複数のミラーを介してレーザーヘッドまで伝達し、素材に照射して加工を行います。

これがレーザー加工機の基本的な仕組みです。

レーザー加工機の種類

レーザー加工機の種類もいろいろありますが、ここでは大きく分けて2種類の加工機について触れます。

CO2レーザー加工機

CO2レーザー

・主に非金属(紙・木材・アクリル板など)への加工できる

・金属やガラス、塩ビは加工不可

ファイバーレーザー加工機(マーキングマシン)

ファイバーレーザー

・金属へのマーキング(表面に文字や模様の刻印)ができる

CO2レーザー加工機の特徴

AEON LASER社のMIRAを参考に各部の特徴を見ていきます。

本体の内部(背面)の発振装置からのレーザーをミラーでヘッドまで伝達します。

レーザー発振器と冷却装置

レーザーを照射するヘッド部分です。

ヘッド内にはレーザーを集約するためのレンズが入っています。

また、加工中は素材に火がつかないようにヘッドからはコンプレッサーからの圧縮空気を同時に噴射します(エアアシスト)

続いてレーザー加工エリアです。

この機種では加工テーブルが上下に昇降します。

素材の厚みによってテーブル位置を上下させ、レーザーヘッド先端から素材までの距離(焦点距離)を一定に保ちます。

この機種のようにレーザーヘッド自体がX/Y方向に稼働して加工を行う機種をフラットベッドタイプといいます。(⇔後述:ガルバノ式)

レーザーヘッドが移動することで大きい面積の加工が可能になりますが、移動距離があるため超高速の加工はできません。

また、物理的に移動する構造ですので、その部分の調整やメンテナンスも必要になります。

ファイバーレーザーの特徴

主に金属へのマーキングとして使われる加工機です。

ファイバーレーザー本体

 

CO2レーザーではヘッドが移動していたのに対し、ファイバーレーザーではヘッド位置は固定されており、ヘッド内部にあるミラーが可動することで超高速でマーキングが可能です(⇔フラットヘッド)。

その代わり加工エリアは小さくなります。

いずれのタイプの機種もそれぞれできることが異なりますので「どちらの方が良い」ということではなく、大きい素材の裁断がメインの場合はCO2レーザー、高速での金属へのマーキング加工が中心であればファイバーレーザーというように適した機械を使い分けが必要です。

撮影協力

〇AEON LEASER : https://aeonlaser.jp/
〇創新テック株式会社 : https://sstech-ltd.com/

 

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