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レーザ加工知識

レーザ加工基本情報

レーザ加工を行う上での便利な知識や考慮しなければならないことを説明する。

レーザ光と材料の関係
  ・・・材料により光の吸収率が異なるため、材料によりレーザ光の選択が必要

熱加工と非熱加工
  ・・・熱加工と非熱加工に分別されるレーザ加工の特長

レーザ発振器の種類
  ・・・レーザ発振器の種類とその特長

レーザ加工光学系の種類
  ・・・レーザ発振器の特長や加工タクトによって選択される光学系の種類と特長

レーザ加工技術
  ・・・レーザ加工の特長とレーザ加工の課題

レーザ加工の種類
  ・・・従来工法では難しいとされる加工や生産タクトの向上に貢献しているレーザ加工の種類

レーザ加工の難しさ

■ レーザ加工は試さないとわからない。

レーザ加工装置の導入を検討する上で避けて通れないのがサンプル加工実験である。
加工実験により加工に必要な条件(レーザ発振器、光学系、周辺機器)を予め導出する必要が
あるからだ。

一般的にレーザ加工の検討段階では、ユーザーはレーザ発振器メーカーに
問い合わせる傾向が強いが、レーザ発振器メーカーでサンプル加工を行えるケースは稀といえる。

さらにレーザ発振器メーカーでは、取り扱っているレーザ発振器の加工性能を必ずしも
熟知しているわけではないため、ユーザーの要望する加工を行うことができるか否かという
判断が難しいのである。

■ サンプル加工はどこでやる?

では、サンプル加工はどこで行えるか。
一部のレーザ発振器メーカーでは、簡易的なデモ加工機を所有しているため、
レーザ加工を試すことができるが、すべてのタイプのレーザ発振器が用意されているわけではない。

また、光学系設備の充実にも限界があるため、あくまで加工が可能かどうかの判断
(加工現象が起きるかどうかの判断)にとどまることが多い。

レーザ発振器メーカーにかかわらずレーザ加工を試したいということであればジョブショップを
利用するのが効果的だ。
常設されているレーザ加工設備の中で加工用途に適した加工装置で実験を行ってくれるため、
レーザ加工の可能性を判断することができる。

また、レーザ加工装置の導入に際しての加工実験であればレーザ加工装置メーカーで
行う必要がある。
加工装置としての保証の問題があるからだ。

■ コスト vs 品質

加工品質を考える場合、まず導入コストとのバランスを考慮する必要がある。
加工品質を求めれば求めるほどコストも高まる傾向にあるからだ。

また、加工品質を求めるあまり加工タクトが低下する(これもまたコストが上がる要因となる)
傾向にあるため、加工品質とコストのバランスを考慮した機器選定を行う必要がある。
しかし、機器の性能だけで品質が確保されるわけではないのがレーザ加工の特徴でもある。

例えば、非熱加工において品質の高い加工を得意とする極短パルスレーザであれば
加工面に熱影響なく加工を行えるという考えは間違いではない。

しかし、加工条件の導出を誤ると、特に生産タクトを上げるためにレーザ出力や繰り返し周波数を
上げて加工を行うと極短パルスレーザによる加工においても加工面に熱影響を与えてしまい、
コストに見合った加工品質が得られなくなる。

このように加工品質を検討する際には、レーザ加工に求める予算とタクトを
予め設けておくことをお勧めする。

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