レーザーカッターはどのように機能しますか? レーザーカッターで切断できる素材は？ なぜレーザーカッターでカットするのですか？ これらは、レーザー切断の初心者からよく寄せられる質問です。 これらの質問を理解すると、他の切断ツールと比較して、レーザー カッターには比類のない利点があることがわかります。 そのため、非常に多くのメーカーやワークショップがレーザー切断機を使用してビジネスを行っています。
レーザーは、1970 年代に初めて切断に使用されました。 現在、レーザー切断は、さまざまな現代産業でより多くの用途があります。 たとえば、金属加工、プラスチック、セラミック、ガラス、半導体、木材、繊維などの分野です。 将来、レーザー切断の使用がより広範になると信じる理由があります。
この記事では、レーザー切断機の仕組みと、レーザー切断の結果に影響を与える要因について説明します。 また、レーザー切断の独自の機能を一覧表示し、5 つのベストセラーのレーザー カッターを推奨します。
レーザー切断とは何ですか?どのように機能しますか?
レーザー切断は、レーザー技術を使用してさまざまな金属および非金属材料を切断するプロセスです。 レーザーとは、高強度、高コヒーレンス、および高指向性を特徴とする一種の光を指します。 レーザー発生器で発生したレーザーを透過し、反射ミラーと集光ミラーを介してワークに照射します。
レーザー切断中、レーザー発生器はレーザービームを放出します。 このレーザービームは、光パスシステムまたはファイバーケーブルを介して送信され、高出力で高密度のレーザービームに集約されます。 集光されたレーザービームがワークに照射され、微小で高密度のスポットを形成します。 このワークピースは、レーザーによって放出されたすべてのエネルギーを吸収します。 このワークピースの温度は急激に上昇し、ボルト締め点に達すると気化または溶融し始めます。 高圧気流とビームの動きの助けを借りて、レーザーは必要な形状を切り出します。
レーザーカッターの分類
レーザー切断機は、レーザー技術を使用して材料を切断する一種のレーザー加工工作機械です。 レーザー光線の熱エネルギーを利用して切削加工を行うCNC加工機です。
レーザー光源によると、主に2種類のレーザー切断機があります。 ファイバーレーザーマシンは、主に鋼、銅、アルミニウム、およびさまざまな合金などの金属材料を切断するためのものです。 COXNUMX レーザーは、木材、布地、紙、アクリル、ワックスの切断、ガラス、石、その他の非金属材料の彫刻に非常に適しています。 YAG レーザーは、主に金属やセラミックスの切断や彫刻に使用されます。 現在、最初の XNUMX つのレーザー マシンが市場の主流のレーザー マシンです。 そして、それらのアプリケーションはより広範です。
ファイバーレーザー切断装置は、金属レーザーカッター、スチールレーザーカッターなどとも呼ばれます。機能に基づいて、金属レーザーカッターには、さまざまな形状の金属を切断するためのさまざまなモデルがあります。 例えば、板金レーザーカッター、金属チューブレーザーカッター、金属板＆チューブレーザーカッター、保護カバー金属レーザーカッターなど。各モデルにはそれぞれのセールスポイントと特徴があります。
CO2 レーザー カッターは、非金属材料の加工を専門としています。 そのため、アクリルレーザーカッター、木材レーザーカッター、合板レーザーカッター、布地レーザーカッター、レーザーペーパーカッターなどとも呼ばれています。
レーザー切断は、切断深さの点でワークピースから一部を切断することです。 しかし、材料の表面から材料の一部のみを除去すると、これがレーザー彫刻またはレーザー燃焼になります。 たとえば、レーザー彫刻された木製工芸品、アクリル看板、石のお土産、グラスなどです。多くの CO2 レーザー切断機は、切断と彫刻の両方の機能を実現できます。
レーザーカッターはどのように機能しますか?
種類に関係なく、レーザー切断機は主に XNUMX つの大きな部品で構成されています。 XNUMX つは数値制御コンソールで、もう XNUMX つはレーザー工作機械です。 図面と設計ファイルを CNC コンソールに入力したり、CNC コンソールで直接設計したりできます。 計算後、コンピューターは加工機に命令を送信します。 そして、レーザー工作機械は、この指示に従って目的のパターンを加工します。
レーザー切断機が金属に対してどのように機能するか、および CO2 レーザー カッターがそれぞれどのように機能するかを見てみましょう。
CNC レーザー カッターは金属材料に対してどのように機能しますか?
実際、ファイバー レーザー カッターの切断原理は、CO2 レーザー カッターに似ています。 しかし、実際には、レーザー光源、レーザー伝送モード、補助ガス、およびその他の側面にいくつかの違いがあります。
金属レーザー切断機はファイバーレーザーを使用しています。 これは、ゲイン媒体として気体または液体の代わりに固体を使用するレーザーです。 ファイバーレーザーはレーザービームを生成し、グラスファイバー内で増幅されます。 ファイバー レーザー ビームの波長はわずか 1064 nm であり、非常に小さなスポット サイズを生成できます。 これは CO100 レーザーの最大 2 分の XNUMX であり、反射金属の切断に最適です。 ビームは光ファイバーによって伝送され、複雑なライトガイドシステムを持つ必要はありません。 そのため、光路がシンプルで、構造が安定しています。
ファイバーレーザーカッターは、切断プロセス中に加工材料に適した補助ガスを追加する必要があります。 同軸ガスは、スリット内のスラグを吹き飛ばすだけでなく、ワーク表面を冷却することもできます。 また、熱影響部を減らし、集光レンズを冷却することもできます。 また、煙やほこりがレンズホルダーに入り、レンズを汚染して過熱を引き起こすのを防ぎます。 ガスの圧力と種類の選択は切断に大きな影響を与えます。 一般的なガスには、空気、酸素、および窒素が含まれます。
CNC レーザー カッターは非金属材料に対してどのように機能しますか?
CO2 レーザー カッターは、レーザー ソースとして密封された CO2 ガラス管レーザーを使用します。 レーザー管内の作動物質は、二酸化炭素、ヘリウム、窒素の混合物です。 CO2 レーザーは、チューブ内のガス混合物を励起することによってレーザー ビームを生成します。 そして、反射鏡を通してビームを透過させます。
レーザービームが木材またはその他の非金属に焦点を合わせると、材料が溶けるか気化します。 レーザービームがワークピースを貫通すると、切断プロセスが始まります。 レーザービームまたはレーザーヘッドが所定の経路に沿って移動し、設計された形状を切り出します。
CO2レーザーカッターの波長は10.6umです。 木材、紙、布、アクリルなどの非金属材料は、このようなレーザー波長を吸収しやすくなります。 CO2レーザーの光電変換率は約10%です。 ファイバーマシンと比較して、CO2 レーザーマシンはレーザーを反射するために複数の光学ミラーを必要とします。 これらの光学レンズはすべて脆弱な部品であり、定期的に交換する必要があります。 そのため、維持費は比較的高額です。 さらに、CO2 にはより高い環境要件があり、温度、湿度、ほこりなどの要因に敏感です。
レーザーカッターの作業に影響を与える要因
多くのパラメーターは、レーザー切断プロセスと切断品質に影響を与える可能性があります。 それらのいくつかは、レーザーと工作機械の技術的特性に依存します。 そして他は可変です。
レーザー出力
レーザー出力は、切断プロセスと切断品質に決定的な影響を与えます。 力が小さすぎるとワークピースを切断できず、力が大きすぎると表面が溶けすぎてしまう可能性があります。 したがって、レーザー出力は、加工の種類、材料の種類、および厚さに一致する必要があります。
切断モード
連続モードは、主に金属およびプラスチックの標準的な輪郭をミリメートルからセンチメートルのサイズで切断するためのものです。 溶融、穿孔、または正確な輪郭の作成には、低周波パルス レーザーが必要です。
焦点位置
焦点位置によってワーク表面のビーム径とパワー密度、切り込み形状が決まります。 ゼロ焦点距離は、5mm 未満の炭素鋼の切断に適しています。 負の焦点距離はアルミニウム、ステンレス鋼などの切断に適しており、正の焦点距離は厚い金属板の切断に適しています。
焦点径
焦点直径は、切開の幅に影響を与えます。 フォーカスレンズの焦点距離を変えることで焦点径を変えることができます。 焦点径が小さいということは、切り口が狭くなることを意味します。
ノズル
ノズルの形状、口径、高さ（ノズルとワーク表面の間の距離）は、すべて切削効果に影響します。
ノズル口径
ノズルの直径によって、ノズルから噴出されるガスの流量と形状が決まります。 ノズルの口径が大きすぎると、飛散したメルトがノズル穴を通過してレンズを汚染する可能性があります。
切削速度
切断速度は、レーザー出力と一致する必要があります。 切削速度が速すぎたり遅すぎたりすると、粗さが増し、バリが発生します。
補助ガス
異なる金属の切断には、異なるガスが適用されます。 たとえば、通常、酸素を使用して炭素鋼を切断し、窒素を使用してステンレス鋼または銅を切断します。 ガス純度が高いほど、切断品質が向上します。
販売用レーザー切断機
これで、レーザー切断とは何か、それがどのように機能するか、レーザー切断に何が影響するかについての答えがわかりました。 特定のニーズを満たすことができるレーザー加工機の特定のモデルを知るのが待ちきれませんか?
ここでは、ベストセラーの DXTECH レーザー切断機を 5 つ紹介します。 さまざまな機能を実現して、特定の要求を満たすことができます。
金属板用ファイバーレーザー切断機
この金属レーザーカッターは、あらゆる種類の金属板の切断に適したオープンフラット構造を採用しています。 そのモデルには、作業領域に関して1530、1540、1545、1560、2040、2060、および2560が含まれます。 同じパワーでも作業面積が広いほど価格が高くなります。 このマシンの価格は約 18,000 ～ 28,000 ドルです。
したがって、レーザー切断機を購入するときは、作業領域以外に予算も考慮する必要があります。 切断される材料の厚さは、レーザー出力にある程度依存します。 パワーが大きいほど、より厚い材料を切断できます。 同じ厚さの場合、パワーが大きいほど切削速度が速くなります。
このビデオをチェックして、レーザー カッターがさまざまな厚さのさまざまな金属シートをどのように切断するかを確認してください。 4000mm 炭素鋼、20mm 真鍮、6mm アルミニウム、および 5mm ステンレス鋼を切断する 11W ファイバー レーザー マシンを示しています。
販売のための金属管レーザー切断機
ファイバー レーザー カッターのこのモデルは、金属板とチューブの切断用に特別に設計されています。 丸パイプ、角パイプ、角パイプ、H形鋼、U形鋼、L形鋼の切断が得意です。 DXTECH 金属管切断機は、長さ 3m、6m、9m の金属管を切断できます。 パイプ材の外接円の直径は、160mm から 220mm 以内でなければならない。
当社の金属チューブ レーザー カッターでカットされたパイプとチューブのサンプルです。
金属板とチューブのファイバーレーザー切断機
このマシンは、上記の 360 つのレーザー マシンの機能を統合します。 金属板、金属パイプ、チューブ、L形、U形、H形鋼の切断が可能です。 そのため、処理材料にシートとチューブの両方が含まれている場合、これが最良の選択となる可能性があります。 金属管切断装置は、自動位置決めクランプとダブル空気圧チャックを採用しています。 パイプやチューブを同時に回転させることができ、XNUMX°の切断を実現します。 異なる形状の金属チューブまたはスチールには、異なるクランプ方法が必要になる場合があります。
シートとチューブ用の DXTECH レーザー金属切断機の作業ビデオを見てみましょう。 1'08" から始まり、レーザー カッターが φ80mm の亜鉛メッキ丸パイプと角パイプをどのように切断するかを示します。 また、φ60mmのステンレス丸パイプからレーザーカッターで形状を切り出し、切断する様子もご覧いただけます。
オールカバー交換台 ファイバーレーザー切断機
これは、完全に密閉された保護カバーを備えたレーザー金属切断機です。 環境汚染に対する厳しい要件を規定する地域のユーザーに適しています。 強度と耐久性に優れた高強度板溶接ベッドを採用。 これにより、高強度で長時間の切削加工に耐えることができます。
交換プラットフォームを搭載。 したがって、30,000 つの作業プラットフォームは、XNUMX つを切断作業用に、もう XNUMX つをロードまたはアンロード用に実現できます。 このマシンの価格は XNUMX ドルを超える可能性があります。 より大きな生産規模と出力を持つ金属加工または機器製造会社は、そのような機械を選択できます。
1325ウッドレーザーカッターの販売
ファイバー レーザー カッターとは別に、DXTECH CO2 レーザー カッターもお客様に人気があります。 CO2 レーザー マシンは、ほぼすべての種類の非金属アイテムを切断、彫刻、エッチングできます。 CO2 レーザー発生器は比較的低コストであり、非金属を切断するためのレーザー出力は比較的小さいです。 したがって、CO2 レーザー切断機は数千ドルしかかからないかもしれません。 多くのワークショップや工場では、木、紙、またはプラスチックの工芸品、お土産、芸術作品を作るためにそれを使用しています.
次のビデオをチェックして、CO2 レーザー カッターがアクリル素材にどのように作用するかを確認してください。
最後に一言
この記事を読めば、レーザー カッターがどのように機能するかだけでなく、レーザー切断に何が影響するかがわかります。 最も一般的なレーザー カッターは、ファイバー レーザーおよび CO2 レーザー切断機です。 両者はレーザー光源とレーザー機械の構成が大きく異なりますが、切断原理は基本的に同じです。 高密度のレーザー光がワーク表面に照射され、光スポットを形成します。 スポット位置のワークは急速に熱を吸収し、急激に温度上昇します。 次に、この位置が溶融または気化します。 レーザーヘッドの動きにより、ワークピースはさまざまな形状に切断されます。
全体の切断プロセスは、レーザー カッターによって自動的に完了します。 オペレータは切断材料の近くにいる必要はありません。 そのため、他の切削工具を使用するよりも効率的で安全です。 ますます多くの工場や製造業者が、レーザー切断機を使用してビジネスを展開しようとしています。 レーザー切断プロジェクトからの収入は、レーザー加工機の購入への投資をすぐに埋め合わせます。 そして、それはより良い収入をもたらし続けます。