初心者のためのレーザー板金切断機：実践ガイド

レーザー切断機とは？

レーザー切断機は、レーザー技術を利用して材料を切断・加工する装置である。集光された高エネルギーのレーザービームによって材料を溶かしたり蒸発させたりすることで、さまざまな材料の精密な切断を実現する。

レーザー切断の仕組み

レーザー切断は、レーザー発振器からレーザーを照射し、光路系を通して高出力密度のレーザービームに集光する加工である。レーザービームが被加工物の表面に到達した後、被加工物を高温で溶融または沸騰させて穴を形成し、同時にビームと同軸の高圧ガスが溶融またはガス化した金属を吹き飛ばす。ビームが被加工材上を移動し、スラグを吹き飛ばす補助ガスの助けを借りて、穴は連続的に非常に狭いスリット（スリットは一般に0.1～0.3mm）に形成され、被加工材の切断を実現します。

レーザー切断機の種類

異なる分類基準に従って、レーザー切断機は異なるタイプに分けることができます。市場でより一般的な分類方法は、異なるレーザー、すなわちファイバーレーザー切断機、CO2レーザー切断機、およびYAGレーザー切断機に応じて細分化することである。

レーザー切断と従来の切断方法の比較

おそらく、金属を加工するために従来の切断方法を使用してきましたが、今度は新しいレーザー切断技術について学びたいとお考えでしょう。このセクションでは、レーザー切断と従来の切断方法の違いについて詳しく説明します。

• フレームカット

酸素と燃料ガスの燃焼によって発生する高温の炎で鋼材を融点以上に加熱し、局部的に燃焼温度に到達させた後、高純度で高速の切断用酸素流の中を通過させ、金属に激しい燃焼反応を起こさせてエネルギーを放出させる。同時に、高高度切断酸素流の巨大な運動エネルギーで、燃焼によって発生した生成物が吹き飛ばされ、スリットが形成される。特に厚さ50mm以上の材料を切断する場合、切断厚みが大きく、コストが安いという利点がある。一般的に低炭素鋼の切断に使用され、高炭素鋼、鋳鉄などを切断することはできません、大きな熱影響部、深刻な厚板の変形、困難な操作。

• プラズマ切断

ガス放電により形成されるプラズマアークの熱エネルギーを利用した切断方法。アークと材料が燃焼時に発熱するため、切断用酸素によって材料が連続的に燃焼し、切断用酸素によって材料が放電して切断部を形成することができる。長所は、厚さが6～20mm以内の場合に切断効率が最も高く、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、鋳鉄、炭素鋼など様々な非鉄金属材料の切断に使用できることである。短所は、切り口が広く、熱影響部が大きく、0.25mm程度のワークの変形がより顕著であること、切り口が深刻な波状を示すこと、公害が大きいことである。

• ウォータージェット切断

高圧水流を利用して切断する加工法。利点は、高精度、あらゆる材料の切断が可能、熱影響部がない、煙や粉塵の公害がない。欠点は、高コスト、低効率、平面切断にしか適さず、立体切断には適さない。

• ワイヤーカット

電気スパークワイヤ切断は、略してワイヤ切断と呼ばれる。電気火花切断は、主に特定の幾何学的形状を持つ放電電極を使用し、金属導電部に電極の幾何学的形状を焼き切る。メリットは、どんな厚さ、硬さの材料でも加工でき、精度が高く、バリが出ないことである。デメリットは、導電性の材料しか切断できず、切断速度が遅いことである。

• レーザー切断

切断原理は、高出力密度のレーザー光で材料を局部的に加熱し、材料の加熱部分を蒸発させて切断する加工方法である。長所は、切断範囲が広く、金属も非金属も切断でき、切断幅が狭く、精度が高く、0.01mmまで切断でき、切断面粗さがよく、切断速度が速く、薄板切断に適し、熱影響部が小さいことである。短所は、購入コストが高く、薄板切断に適することである。レーザー切断機は、適用材料の範囲が広い、切断速度が速い、精度が高い、メンテナンスコストが低いなど、従来の切断方法の利点を兼ね備えています。金属材料の高速・高精度切断を実現したいのであれば、レーザー切断機が最適である。

金属板レーザー切断機の応用分野

レーザー切断の応用は、従来の金属加工分野を超えて、私たちの生活のあらゆる面に浸透して久しい。自動車製造：レーザー切断機の切断速度が速く、精度が高いという特性により、自動車製造業に好まれ、自動車ボディ、自動車ドアフレーム、自動車ルーフカバーなどの加工に広く使用されている。従来の金属切断方法と比べ、レーザー切断は自動車製造業の高精度、低コストのニーズを満たすことができる。医療機器：レーザー切断機は、医療機器や装置の製造に広く使用されている。医療分野では、機器の表面平滑性に対する要求が極めて高い。レーザー切断機は、平滑性の高い金属表面を作り出し、装置の研磨工程や材料ロスを減らし、材料の無駄を省きながら生産効率を向上させることができる。航空宇宙：レーザー切断機は、航空宇宙産業の厳しい製造要件を満たすことができる。レーザー切断機は、翼ファスナー、胴体翼、タービンなどの製造に使用でき、加工プロセスを高速、高精度、コスト効率にすることができる。板金加工：切断や生産が必要な一部の金属加工工場では、速度に対する要求が高くなっている。高速レーザー切断機は、金属加工のニーズを満たすことができる。さらに、レーザー切断機の拡張可能なオプションは、板金加工工場のカスタマイズされたニーズを満たすことができます。ファイバーレーザー切断機工場は、加工形式、金属材料の厚さ、ロードおよびアンロードのニーズに応じてカスタマイズすることができ、切断のニーズを満たすことができます。