Precision Aluminium Laser Cutting: Techniques for Flawless Results

反射率と熱伝導率が高いため、アルミのレーザー切断は炭素鋼やステンレス鋼よりもはるかに困難ですが、完璧な結果が得られないわけではありません。この記事を読むことで、アルミニウムレーザー切断のテクニックの一部をマスターすることができます。 アルミレーザー切断.

アルミニウムとは？

アルミニウムは反射率と熱伝導率が高い金属である。軽量で耐食性に優れ、軽量のため広く使用されている。

アルミニウムは長い間使われてきましたが、完璧に切断できるわけではありません！

そこで、この記事では、以下のような困難について掘り下げてみたい。 アルミニウム・レーザーカット そして、バリのない滑らかなアルミニウムの切断面を削るためのパラメーターの設定方法。

アルミニウムのレーザー切断はなぜ難しいのか？

レーザー切断が高効率と高精度を特徴とすることはよく知られているが、実際のアルミニウム切断工程では、まだ多くの困難に直面している。

アルミニウムは反応性の高い素材である

アルミニウムは、一般的なファイバーレーザー（1064nm）やCO2レーザーに対して85%-95%の表面反射率を持ち、レーザーエネルギーのほとんどは吸収されるのではなく反射されるため、光学レンズやセンサーを損傷する可能性がある。

アルミニウムは反射率が高いという批判がありますが、修正することは難しくありません。アルミニウム板にレーザーバーリングを施したり、一時的なコーティングを吹き付けるなどの前処理をすることで、高い反射率を抑えることができます。

素早い熱伝導

アルミニウムの熱伝導率は鋼鉄の5倍である、 レーザーカット・アルミニウム シート工程では、熱はすぐに周囲に広がり、底の温度は十分ではなく、下側のアルミニウムは切断されず、スラグが垂れ下がる。

アルミニウムの熱伝導率は、溶融プールの大きさや凝固の程度を制御することができず、その結果、継ぎ目の幅やバリがより多く切り取られます。レーザーの熱が切断部周辺に伝わると、周辺のアルミニウムが軟化して反り、切断部に歪みが生じます。

アルミニウムの熱伝導の速さに起因する切削結果の悪化を回避するためには、以下のようなパラメータを調整することで解決できます。 アルミレーザー切断 機械、アルミニウム板の予熱、適切な動力装置の選択。

低溶融粘度

アルミニウムは熱で溶けた後の粘度が低いため、補助ガスで吹き飛ばされにくく、底にスラグが付着したり、刃先が荒れたりします。このような事態を避けるためには、切断時に吹き付けガスを強化し、切断面の溶けたアルミニウムを素早く吹き飛ばすことができます。

アルミニウムレーザー切断の利点

アルミは、缶、割れたアルミのドアや窓、鍋、オーブン、電子機器の金属筐体など、私たちの生活のあらゆる場面で使われています。また、アルミパネルを切断するには、のこぎり切断、CNC切断、レーザー切断など、さまざまな方法があります。

これだけ多くのカット方法があるのに、なぜ？ アルミレーザー切断 広く使われている？それは間違いなく、多くのユニークな利点があるからだ。

非接触加工

レーザー切断とCNC切断、のこぎり切断、その他の方法との最大の違いの一つは、レーザー切断が非接触切断であるということである。これはまた、アルミニウムの板や管をレーザー切断する際、たとえそれが1mm以下の薄さであっても、材料が変形しないことを意味する。

レーザー切断は、集光されたレーザービームを切断する材料の表面に照射することにより、材料の温度を瞬時に上昇させ、溶融または蒸発させる非接触切断です。また、アルミニウムのレーザー切断は工具の摩耗がないため、この分野の消耗品を減らすことができます。

高精度にレーザーカットされたアルミニウム

ウォータージェット切断やプラズマ切断に比べ、アルミレーザー切断の位置決め精度は±0.05mm、さらには±0.03mmに達することができ、スリット幅は0.1～0.3mm（髪の毛2本分の幅に相当）で制御できます。iPhoneカメラのアルミリング切断のような微細加工など、高い切断精度が要求される業種に適しています。

速い切断速度

同じ厚さのアルミニウム、特に薄いアルミニウムを切断する場合、レーザー切断はシャーリング、ソーイング、プラズマ切断などよりも高速です。6KWレーザー切断機による3mm厚アルミの切断速度は15m/分に達することができますが、プラズマ切断の速度はわずか3m/分であり、レーザー切断の1/5です。

反射防止デザイン

アルミニウムレーザー切断高反射率は、低エネルギー利用率や機器への損傷のリスクにつながる。この問題を解決するために、多くのレーザー切断機メーカーは、反射光の99%をブロックすることができ、効果的に高反射材料の切断からレーザーへの損傷を低減し、切断効果を向上させることができ、戻り光アイソレータを装備しています。

デジタル化された知的生産

レーザー切断機の自動搬出入システムとAI目視検査を組み合わせることで、アルミ加工の生産方式に革命をもたらし、24時間無人の無停止生産が実現できる。

高品質アルミニウム・レーザー切断の主な方法

これを見て、アルミに関する知識やレーザー切断のメリットについてお分かりいただけたと思います。ここでは、アルミを高精度に切断するための効果的な方法をご紹介します。

装置のパワーと切断速度

アルミニウムは熱伝導が速く、溶けた後にきれいに吹き飛ばすことが容易でないため、レーザー切断の際には、装置のパワーと切断速度のマッチングに注意を払う必要がある。速度が速すぎると、カットスルーやスラグが底に垂れ下がることになり、遅すぎると、過剰燃焼や広すぎるスリットを誘発することになる。

3mm以下の薄いアルミ板の切断では、熱の蓄積を避けるため、高周波パルスによる高速切断（10～25m/分）が可能です。6mm以上の厚いアルミニウムを切断する場合は、適切に速度を下げ、エネルギーの浸透を確実にするためにプログレッシブパワーブーストを使用します。

通常、限界速度の70-80%をテストカット校正することで、バリのない切断の最高効率速度ポイントを見つけることができます。

材料の前処理

アルミニウムの表面状態はレーザー吸収率に直接影響するため、条件が許せば、アルミニウム表面の油膜や酸化層を除去したり、鏡面アルミニウムに艶消しコーティングを吹き付けたり、その他の方法でアルミニウムのレーザー吸収率を向上させるなどの前処理を行うことをお勧めします。

補助ガス

補助ガスは、残留スラグを吹き飛ばし、レンズを保護し、切断速度を上げるために使用される。その際 レーザー切断アルミニウムこれは、窒素がアルミニウムと反応しない不活性ガスであるためである。窒素は不活性ガスであり、アルミニウムと反応しないからである。さらに、高圧窒素は溶融アルミニウムを効果的に吹き飛ばすことができるため、スラグの凝縮によるバリの発生を防ぎ、切断面の品質を向上させることができます。

切削品質モニタリング

リアルタイムの監視は切断の品質保証の中心である。正常な溶融プールは安定した青いプラズマを示すべきです、もし剣が飛んだり、点滅があれば、パラメータを調整する必要があります。

スパークが短すぎるとパワーが足りず、長すぎるとスピードが速すぎて切れなくなる。

切断加工でよくある欠陥

欠陥現象	考えられる原因	ソリューション
底に吊るされたスラグ	ガス圧不足／ノズルの詰まり	ノズルを洗浄し、圧力を0.2MPa上げる。
カッティングシームは上部が広く、下部が狭い。	焦点位置がずれる	焦点位置の再調整（±0.05mm）
切削面は黒光り	酸素混入 / スピードが遅すぎる	ガスの気密性をチェックし、10%で速度を上げる

よくあるご質問

アルミニウムはレーザーで切断できますか？

はい、もちろんです！レーザー切断が最も適した選択肢です。その高精度、高速性、環境への優しさ、費用対効果の高さから、アルミニウム加工業界で広く使用されています。

アルミニウムのレーザー切断にはいくらかかりますか？

アルミニウムレーザー切断機の価格は、レーザーの種類、レーザー出力、加工幅などのいくつかの要因に依存します。

一般的に言って、CO2レーザーによるアルミ切断はシンプルな構造で、主に低出力に重点を置いている。

アルミニウムのファイバーレーザー切断 の方が出力と加工幅が大きく、産業用途に適しており、価格も高い。具体的なアルミレーザー切断価格は、具体的な構成に応じて決定する必要があります。

レーザー切断できるアルミの厚さは？

アルミニウムレーザー切断機の出力は、切断できるアルミニウムの厚さを決定します。出力が高いほど、切断できる材料は厚くなります。しかし、高出力レーザー切断機で切断できるアルミニウムの厚さに上限がないわけではありません。レーザー出力とアルミニウムの厚さの関係は以下の通りです：

パワー	厚さ	切断速度（窒素）
1-2KW	1mm	15～25m/分
4-6KW	6mm	3～6m/分
8-12KW	15mm	0.8～1.5m/分

アルミ板の厚さ＞25mmの場合、スラグの底はより深刻になり、スラグをクリーンアップするために他の機器と一致する必要があります。

知りたいかもしれない：

レーザー切断アルミニウムVS CNC切断アルミニウム

ここでは、おそらくレーザー切断とCNC切断の間で、あなたは多くの質問を持って、次の切断厚さ、効率、投資コストと切断結果から比較されます参照してください。

切断厚さ

アルミニウムの熱伝導率が高いため、レーザーはシャーシやヒートシンクなどの中薄板の切断に適しています。

切断効率

CNC切断は層状フライスであるため、CNCと相まって接触切断方式であり、工具の摩耗が速く、ナイフを頻繁に交換する必要があるため、切断速度は比較的遅くなる。

薄物アルミのレーザー切断は、最速20m/分、非接触加工、工具交換不要で、多数の平面切断が可能です。

設備費

高価な消耗品、購入コスト、フォローアップメンテナンスコストなしでレーザー切断は低いです。処理の過程でCNC切断機、ツールの消耗が速く、頻繁な交換の必要性は、カットシームのCNC処理と相まって、原料の損失が大きくなります。長期的には、CNC切断は、アルミニウムレーザー切断機ほど費用対効果的ではない。

結論

アルミのレーザー切断は、高い反射率や速い熱伝導率などの課題に直面しているが、科学的なパラメータ設定と材料前処理装置の高度なプロセス制御によって、高品質の切断を完全に実現することができる。

ファイバーレーザーの出力向上とモニタリング技術の発展により、アルミレーザー切断は厚みと精度の限界を突破し、航空宇宙、エレクトロニクス、自動車などの分野で重要な工程になりつつある。

最高のレーザーアルミニウム切断ソリューションについては、お問い合わせください！

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