レーザー切断機の使い方:ユーザーガイド

お問い合わせ
私達に製造業で20年以上油圧プレスブレーキ、せん断および繊維レーザーの打抜き機がある。あなたの薄板金製作プロジェクトのための即刻の引用を今得なさい!
無料お見積もり
発行日 5月 22, 2024

I.はじめに

レーザー切断機は、装置の一種として、切断、彫刻、およびパンチングするために高出力密度レーザービームを利用しています。その動作原理は、ジェネレーターによって生成されたレーザービームがワークピースの表面を照射し、材料の表面層を溶融、蒸発、燃焼させることです。

同時に、高圧ガスが溶融物を吹き飛ばした後、切断が終了する。

レーザー切断技術は、金属加工、電子加工、自動車産業、航空宇宙、広告などに広く応用されており、高速、高精度、狭いスリット、小さな熱影響部などの利点を有している。

レーザーカッター

レーザー加工機を正しく使用することで、加工効率や製品品質を向上させ、製品寿命を延ばし、メンテナンスコストを下げることができる。逆に、不適切な操作は機械を損傷させ、加工品質を低下させ、安全事故につながることさえある。

したがって、レーザー切断機の動作原理、操作手順、安全注意事項、メンテナンスについて、オペレーターや事業管理者が深く理解することが不可欠である。

この記事は、レーザー加工機に関する徹底的で詳細なユーザーガイドを提供することを目的としている。このガイドに基づき、読者は基本的な知識、操作手順、高度なヒントやコツを習得することができる。

初心者であろうと熟練オペレーターであろうと、この記事はレーザー切断機の利用効率と安全性を向上させるための貴重な情報を提供することができる。

II.レーザー切断機とは?

レーザー切断機を学び理解するためには、3つの質問に答える必要がある:レーザー切断機とは何か?レーザー切断機には、レーザーによっていくつの種類があるのか?様々な産業におけるレーザー切断機の用途は?

1.定義と基本構成要素

(1)定義

レーザー切断機は、高出力密度のレーザー光線を利用して切断、彫刻、パンチングを行う装置である。

その動作原理は、ジェネレーターによって生成されたレーザービームがワークの表面に照射され、材料の表面層を溶かし、蒸発させ、燃焼させるというものである。同時に、高圧ガスが溶融材料を吹き飛ばした後、切断が終了します。

 レーザー切断機

(2)基本構成部品

レーザー切断機は、主に以下の部品で構成されています:

  • レーザー:レーザー光線を発生させる中核部品
  • 光学系:レーザービームを透過・集光するための反射ミラーと集光レンズを含む。
  • CNC制御システム:レーザー切断機の動作と加工パラメータを制御する。
  • 作業台:加工する材料を置き、固定するために使用する。
  • 冷却システム:レーザー発振器と光学系を冷却し、過熱を防ぐ。

レーザーの種類によって、レーザー切断機のレーザーの種類は、CO2レーザー切断機、ファイバーレーザー切断機、およびYAGレーザー切断機に分けることができます。

  • 排煙システム:加工中に発生する煙や排ガスを除去し、クリーンな作業環境を維持します。

2.レーザー切断機の種類(CO2、ファイバー、Nd:YAG)

(1)CO2レーザー切断機

レーザー媒体としてCO2ガスを利用し、非金属材料の切断や一部の金属材料の切断に適している。

(2)ファイバーレーザー切断機

ファイバーをレーザー媒質として利用し、高効率、省エネルギー、低メンテナンスコストを誇り、様々な金属材料に適している。

レーザー切断機

(3)YAGレーザー切断機

レーザー媒質としてネオジム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット結晶を使用し、高精度で精巧な加工に適している。

(4)比較

この表は、3種類のレーザー切断機を包括的に比較し、それぞれの主な特徴、利点、欠点を強調したものである。

特徴/側面CO2レーザー切断機ファイバーレーザー切断機Nd:YAGレーザー切断 機械
レーザー・ミディアムCO2ガス希土類元素ドープ光ファイバーネオジム添加イットリウム・アルミニウム・ガーネット(Nd:YAG)
波長10.6マイクロメートル1.064マイクロメートル1.064マイクロメートル
素材適合性非金属(木材、アクリル、プラスチック)、一部の金属金属(スチール、アルミニウム、銅、真鍮)金属、セラミック、一部のプラスチック
切断速度中程度高い中程度
切断厚さ厚い素材に適している薄手から中厚手の素材に最適薄手から中厚手の素材に最適
ビーム品質グッド素晴らしいグッド
効率性下(10-20%)より高い (25-30%)中程度
メンテナンス要件高い(光学系の定期的なメンテナンスが必要)より低い(ソリッドステート、可動部品が少ない)中程度(フラッシュランプのメンテナンスが必要)
初期費用中程度より高い高い
営業費用高い(ガスなどの消耗品、光学系のメンテナンス)より低い(消耗品が少なく、効率が高い)中程度
レーザー光源の寿命8,000~15,000時間50,000~100,000時間8,000~15,000時間
冷却条件水冷が必要空冷または水冷水冷が必要
アプリケーション看板、木工、プラスチック、織物自動車、航空宇宙、エレクトロニクス、金属加工医療機器、精密工学、宝飾品
メリット汎用性があり、非金属に適している。高効率、低メンテナンス、金属に最適高精度で、金属と非金属の両方に適している。
デメリット運転コストが高く、効率が低いイニシャルコストが高く、金属に最適イニシャルコストとランニングコストが高く、効率は中程度

さらに、より直感的に比較できるように、もっとシンプルな表をお見せしよう。

3.様々な産業での応用

一般に、レーザー切断機は多くの分野で広く応用されている。

(1) 金属加工

ステイン鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金の切断が可能で、機械製造や板金加工に適している。

(2) 電子加工

回路基板や電子部品を切断できるので、電子製品の製造や組み立てに適している。

レーザーカッター

(3) 自動車産業

自動車部品や車体部品を切断し、生産効率と製品品質を向上させることができる。

(4) 航空宇宙

航空宇宙材料の切断に使用され、高速で強度の高い加工が要求される。

(5) 広告

アクリル、木材、プラスチックをカットし、看板やサインを製作することができる。

adh 工作機械

III.レーザー切断機を使用するためのステップバイステップガイド

短いビデオを見てみよう!

ステップ1:材料の準備

(1)レーザー切断に適した材料の種類

レーザー切断機は、金属や非金属材料を含むあらゆる種類の材料を切断することができます。一般的に、レーザー切断に適した材料は以下の通りです:

  • 金属材料:ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、銅、真鍮。
  • 非素材:木、アクリル、プラスチック、革、紙、布。
ステンレス鋼

(2)材料準備のコツ

  • 材料表面の清浄:材料表面に油汚れ、ほこり、その他の不純物がないことを確認し、切断品質を保証する。
  • 材料の厚さを確認する:材料の厚さに基づいて適切なレーザー出力と切断速度を選択する。
  • 材料の固定:材料の固定を確実にし、切断ミスを最小限に抑える。

ステップ2:素材の読み込み

(1)適切な配置と固定

  • 平らに置く:材料を作業台の上に平らに置き、材料の表面とカッティングヘッドが平行になるようにします。
  • 材料の固定:切断中に材料が動かないように、クランプや磁石などの工具を使って材料を固定する。
レーザーカッター

(2)レーザーヘッドの調整

  • 高さ調整:材料の厚さに応じてレーザーヘッドの高さを調整し、レーザービームが材料表面に集光されることを保証します。
  • カッティング・パスのキャリブレーション:カッティング・ヘッドがカッティング・パスに沿って移動することを確認し、カッティング・エラーを回避する。

ステップ3:マシン設定の構成

(1)パワーとスピードの設定

  • レーザー出力:レーザー出力の選択は、材料の種類と厚さに基づいて行う。一般的に、厚い材料ほど出力が高くなる。
  • 切削速度:切削速度は、材料の種類と切削要件に基づいて選択する必要がある。薄い材料には高い切断速度が、厚い材料には低い切断速度が適している。

(2)集中と調整

  • 焦点距離調整:レーザーが材料表面に確実に焦点を合わせ、切断性能を最適化します。
  • カッティングパスのアライメント:アライメントツールまたはソフトウェアを使用して、レーザーヘッドがカッティングパスに正確にアライメントされていることを確認する。
レーザーカッター

ステップ4:テストカットの実行

(1)テストカットの重要性

  • 検証設定:テスト切断を通じて、レーザー出力、切断速度、焦点距離の設定が適切かどうかを確認します。
  • 切断品質のチェック:切断エッジが滑らかでバリがないか、切断深さが要件を満たしているかをチェックするテストを実施する。

(2)テスト結果の分析と調整

  • テスト結果の分析:切断結果に基づいて切断品質と性能を分析する。
  • 設定調整:分析結果に応じてレーザー出力、切断速度、焦点距離を調整し、切断品質を確保する。

ステップ5:最終カットの実行

レーザーカッター

(1)切断工程のモニタリング

  • リアルタイム検査:レーザー切断機の動作状態は、切断プロセスを保証するために切断中に検査する必要があります。
  • 例外の処理切断のずれや材料の移動などの異常が検出された場合は、速やかに切断を一時停止し、調整を行う。

(2)カット後の検査と調整

  • 切断品質のチェック:切断後、刃先が滑らかでバリがないか、切断深さが条件を満たしているかをチェックする。
  • 必要な切断後の処理:バリの除去、切断面のクリーニングなど、最終製品の品質を確保する。

上記のステップバイステップの操作ガイドに基づき、オペレーターや初心者はレーザー切断機を正しく安全に使用し、切断性能と効率を保証することができます。

VI.高度なヒントとコツ

1.切削速度と品質の最適化

スピードと精度は、切断プロセスにおける2つの重要な要素です。切断結果を最大化するには、切断時に速度と精度のバランスを取る必要があります。

レーザーカッター

(1)スピードと精度のバランス

  • レーザー出力を調整する

レーザー出力は切断速度と品質に直接影響する。高出力は切断速度を向上させるが、切断エッジの平滑性を低下させる。

逆に、低出力は切断精度を向上させるが、切断速度を低下させる。そのため、材料の厚みや種類に応じて適切なレーザー出力を調整することが重要である。

  • 適切な焦点距離を選ぶ

焦点距離は、レーザービームの焦点位置を決定します。焦点距離が適切であれば、レーザービームが材料表面に小さなスポットを形成し、切断精度が向上します。通常、短い焦点距離は薄い材料に適しており、長い焦点距離は厚い材料に適しています。

レーザーカッター
  • カッティングパスの最適化

適切なカッティング・パスは、カッティング・ヘッドの移動距離を短縮し、カッティング効率を向上させます。CADソフトウェアによって設計されたカッティング・パスは、不必要なターンや繰り返しカッティングを避ける必要があります。

  • アシストガス使用

酸素、窒素、空気などのアシストガスは、切断中の溶融物の洗浄を助け、切断品質を向上させる。材料によって、使用するアシストガスは異なります。例えば、酸素は炭素鋼の切断に適していますが、窒素はステンレス鋼やアルミニウムの切断に適しています。

(2)さまざまな素材の切断技術

材料によって特徴が異なるため、異なる切断技術を採用する必要がある。

  • 金属材料

この表は、アシストガスの選択、アシストガスの機能、レーザー出力、切断速度、およびレーザーで異なる金属材料を切断するためのその他の考慮事項に関する詳細なリファレンスを提供します。

メタル素材アシストガスアシストガス機能レーザー出力切断速度その他の考慮事項
炭素鋼酸素炭素鋼と反応して高温を発生させ、切削速度を上げる。中~高ミディアムレーザー出力と切断速度を制御し、過度の溶融を避ける
ステンレス鋼窒素表面の酸化を防ぎ、滑らかな刃先を維持します。高い遅い切削品質を確保し、刃先の酸化を避ける
アルミニウム窒素または空気酸化を防ぎ、高い反射率に適応する高いミディアムレーザーの反射による損傷を防ぐため、レーザービームの焦点合わせに特に注意すること。
カオボン鋼
レーザーカッター
  • 非金属材料

この表は、様々な非金属材料をレーザー切断する際のアシストガスの選択、レーザー出力、切断速度、および主な考慮事項のクイックリファレンスです。

非金属材料アシストガスレーザー出力切断速度考察
木材空気低い速い過度の燃焼を避ける
アクリル空気または窒素ミディアムミディアム滑らかな刃先を確保
生地空気低い速い溶けたり燃えたりしないようにする

この表は、様々な非金属材料をレーザー切断する際のアシストガスの選択、レーザー出力、切断速度、および主な考慮事項のクイックリファレンスです。

2.レーザー切断のクリエイティブな用途

(1)カスタム・デザインとプロジェクト

レーザー切断技術は、工業生産に広く応用されているだけでなく、創造的でカスタマイズされたプロジェクトにおいても大きな可能性を秘めている。

  • カスタマイズ家具
カスタマイズ家具

レーザー切断機は、木材、金属、アクリルを正確に切断することができ、パーソナライズされた家具デザインを可能にする。デザイナーは、レーザー切断機を使用して複雑なパターンや構造を作成し、パーソナライズされた家具デザインサービスを提供することができます。

  • アートワーク制作

レーザーカッターは、以下のような精巧な芸術作品を作ることができる。 彫刻、装飾品、照明器具など。芸術家は正確なパターンと細部をカットし、ユニークな芸術作品を作ることができます。

  • モデル製作

レーザー切断は、建築、機械、工具モデルの製作に使用できる。この技術により、各部品を正確に切断し、素早く組み立てることができる。

モデル製作

(2)ビジネスチャンス

レーザー切断技術は多くのビジネスチャンスをもたらします。ここでは、レーザー切断機の助けを借りて探索できるビジネスチャンスを紹介します。

  • カスタマイズされた製品サービス

カスタマイズされた家具、ギフト、装飾品などのカスタマイズされた製品を提供することができます。レーザー切断技術は、パーソナライズされた需要を満たすことができ、高品質のカスタマイズされた製品を提供します。

  • 小ロット生産

レーザー切断技術は、小ロット生産に適しており、市場の需要に迅速に対応することができます。企業は、レーザー切断機技術を使用して、生産の小ロットを実行し、生産コストを削減し、製品の効率を向上させることができます。

  • クリエイティブ・スタジオ

クリエイティブ・スタジオを開設し、デザイナー、アーティスト、メーカーにレーザー切断装置と技術サポートを提供する。クリエイティブ・スタジオは、レーザー切断技術の革新的なプラットフォームとなり、創造的なデザインと技術的な応用の組み合わせを促進することができる。

まとめると、レーザー切断技術は工業生産において重要な役割を果たすだけでなく、創造的なデザインや商業用途においても大きな可能性を示している。

ファイバーレーザー切断機

切断速度と切断品質を継続的に最適化することで、レーザー切断の創造的なアプリケーションを探求し、より効率的で正確な切断効果を達成し、より多くのビジネスチャンスを開くことができます。

V.結論

レーザー切断機ユーザーのためのステップバイステップガイドによれば、レーザー切断技術を探求する旅を始めることができる。

ADH工作機械 は、お客様のあらゆる切断ニーズにお応えするために、様々なトップクラスのレーザー切断機を提供しています。当社の ファイバーレーザー切断機 (ULFTとULET)は、板金だけでなく、直径20~320mmのチューブも切断でき、多様な加工要求に応える。

ファイバーレーザー切断機

高精度の切断を必要とするお客様には 精密レーザー切断機 (ULJM)は、銅、ニッケル、コバルトなどの非鉄金属や、金、銀、プラチナなどの貴金属を0.1~4mmの厚さで切断するために特別に設計されています。

ADHレーザーカッターは、卓越した性能と信頼性の高い品質でお客様のビジネスを後押しします。無料見積もりと詳細情報については、今すぐ当社の専門営業チームにお問い合わせください!

マシンをお探しですか?

板金加工機をお探しなら、このサイトをご覧ください!

お客様

以下の大手ブランドが当社のマシンを使用している。
お問い合わせ
お客様のシートメタル製品にどの機械が適しているかわからないですか?当社の知識豊富な営業チームが、お客様のニーズに最適なソリューションをご案内いたします。
専門家に聞く