レーザー切断の精度は？

レーザー切断技術は、20世紀末から21世紀初頭にかけて登場した革新的なシート加工方法である。

過去20年間、国内外での技術の継続的な改善と改良により、レーザー切断は広く認知され、ほとんどの板金加工事業で採用されるようになった。

高い加工効率、高精度、高品質の切断結果など、その多くの利点により、レーザー切断は三次元切断加工の一般的な選択肢となり、プラズマ切断、水切断、火炎切断、CNCパンチングなどの従来の方法に徐々に取って代わっている。

レーザー切断の市場用途

使用されるレーザー発振器の種類によって、現在のレーザー切断技術は3つのカテゴリーに大別される：CO₂ レーザー切断、固体（YAG）レーザー切断、および ファイバーレーザー切断.

ファイバーレーザーの優れたビーム品質、安定した出力、メンテナンスの容易さは、CO₂ およびYAGレーザー。

日常生活と産業用途の両方で金属材料の利用が増加しているため、切断のためのファイバーレーザーの使用が普及している。

レーザー切断技術は、以下のようなさまざまな産業で応用されている。 板金 加工、航空、エレクトロニクス、電化製品、自動車、精密部品、さらには美術工芸品、キッチン用品、ギフト産業まで。

急速に発展する加工産業において、レーザー切断技術は、ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウムを含む様々な金属材料を迅速、正確、かつコスト効率よく切断するために使用することができる、 亜鉛メッキ板金そして鉄。

ファイバーレーザー切断の性能上の利点

高度な切断技術

ファイバーレーザー切断の原理は、切断加工中に高密度のレーザービームが出力され、それが加工物の表面に集光されることに基づいている。その結果、被加工物上の超微細な集光スポットによって照らされた領域が瞬時に溶融・蒸発する。

フォーカススポットの照射位置の移動は、数値制御機械システムによって制御され、自動切断が可能。

ファイバーレーザーで切断されたサンプル

ファイバー・レーザー切断技術は、過去3～5年の歴史しかないが、現在、世界的に最も進んだレーザー切断技術のひとつと考えられている。

切削技術の優位性という点では並ぶものがない。

費用対効果

ファイバーレーザーは、次のような場合に最も費用対効果の高い選択肢です。 金属切断 寿命は数万時間から数千時間である。

システム自体の信頼性が高く故障率が低いだけでなく、持続的な使用でも振動や悪影響がない。

と比較して、CO₂ 反射鏡や共振器の定期的なメンテナンスが必要なレーザーシステムでは、ファイバーレーザーはメンテナンスコストを大幅に削減できる。

しかも、その精度の高さから レーザー切断その結果、ワークピースは、追加の研磨、バリ取り、仕上げ、またはその他の処理を必要とせず、労働力と処理コストのさらなる節約、および生産効率の大幅な改善につながる。

データによると、ファイバーレーザー切断システムの全体的なエネルギー消費量は、CO₂ 切断システムにより、エネルギー効率は86%を超えた。

厚さ6mmまでの材料を切断する場合、1.5kWのファイバー・レーザー切断システムの切断速度は3kWの切断速度に匹敵する。 CO2レーザー切断 システムである。

便利な操作性

ファイバー・レーザー切断では、すべての情報とエネルギー伝送は光ファイバーを通して行われる。

この伝送方式は、マンパワーとリソースの面で大きな節約となる。

オペレーターの作業は最小限で、機械製図担当者が図面をコンピューター制御コンソールに入力するだけです。その後、オペレーターはシートを工作機械にセットし、スタートボタンを押してプロセスを開始する。

使用前に光路を調整する必要はなく、エネルギーは簡単にレーザーに伝達できる。

ファイバーを選ぶとき レーザーメーカーまた、ブランドの品質や評判、詳細な説明書や包括的なアフターセールス・トレーニング・サービスの有無も重要である。

コンパクトな機械的サイズ

アン 光ファイバーレーザー の主要部品は、レーザービームを照射するレーザーだけである。このレーザーの生産量は非常に小さく、他の同種の切断製品のように大きなスペースを必要としない。

例えば レイカス 金属切断用50w-750w中出力シングルモード連続光ファイバーレーザーは、通常450mm x 240mm x 680mm（ハンドルを含む）で、重量は50kg以下。

Raycusの1000w-6000w高出力マルチモード連続光ファイバーレーザーの重量は150kg-400kgです。(具体的なパラメータは各製品の技術パラメータ表をご参照ください。）

レーザーのコンパクトなサイズと軽量設計により、マシンの設置や運搬が容易になった。

レーザー切断の精密測定

ファイバーレーザーの用途は、大規模な粗加工から小規模・高精度分野へと徐々に拡大している。

厚さ20mm以上の炭素鋼ストリップを切断する高出力レーザーを使用した大型グラフィックから、1mm以下の薄物材料を微細加工する数百ワット程度の低出力の中出力レーザーを使用した精密切断まで、ファイバーレーザーは可能である。

では、ファイバーレーザーのカット精度はどの程度なのでしょうか？この疑問に答えるために、実際のテスト結果を紹介しよう：

テストに使用した材料：

• 中出力シングルモード連続光ファイバーレーザー
• 機械のモデルレイカスRFL-C500
• テスト対象：0.5mmシート

スリット幅試験

特別に構成されたカッティングヘッドを使用することで、0.5mmのシートで達成できるカットストライプ間の最小距離は0.1mmである。

丸穴切断試験

0.5mmの板を切断する場合、切断可能な円の最小直径は約0.45mmであり、これはRaycus RFL-C500連続ファイバーレーザーと組み合わせて特定の光学構成を持つ切断ヘッドを使用することで達成可能である。

実測切断直径 1.246 (mm)

設定切断径 1 (mm)

実測切断直径 1.013 (mm)

設定切削径 0.8 (mm)

実測切断直径 0,831 (mm)

設定切削径 0.6 (mm)

実測切削直径 0.441 (mm)

設定切削径 0.05 (mm)

実測切断直径 0.456 (mm)

設定切削径 0.04 (mm)

カッティングパターンテスト

Raycusの連続中出力レーザーの使用は、小さなパターンの精密な加工を可能にし、小さな集光スポットやシングルモード特性など、ファイバーレーザーの利点を最大限に活用します。これにより、材料スリットの両側の熱影響ゾーンが最小化され、非常に細いストライプの切断が可能になる。

50倍に拡大しても、模様は鮮明ではっきりと残っている。

20倍拡大後

30倍拡大後

50倍拡大後

全体の仕上がりを見てみよう。直径12mm以下のシートにパターンをカットしても、カットはスムーズで、パターンのディテールもはっきりしている。

12mmという概念は、切断される材料の直径を指している。例えば、レーザー切断では、繊細なパターンを 鋼板 これは一般的な5セント硬貨（20.5mm）や10セント硬貨（19mm）よりもはるかに小さい。