レーザー切断機：総合ガイド

I.はじめに

レーザー切断技術は近年、先進的な加工方法となっている。レーザーカッターは、高出力のレーザービームを利用して複数の材料を切断するもので、金属加工、自動化加工、航空宇宙、電子機器などで不可欠な役割を果たしている。

従来の切断方法にはない多くの利点がある。例えば、高精度と高繰り返しが可能です。レーザー切断機は、マイクロレベルの精度と一貫性を達成することができ、製品の品質を大幅に向上させます。

高い柔軟性を持つレーザーカッターは、幅広く適用できるように柔軟に調整することができます。同時に、複雑なパターンも正確にカットできるため、製品の可能性が広がります。

レーザー切断技術を理解するために製造業の実務家や個人の趣味を助けるために、レーザー切断機のための重要な情報を習得し、私はあなたのためにレーザー切断機のこの包括的な記事を書く。

このガイドは、主に定義、動作原理、種類、アプリケーション、ブランド、業界動向を軸に、記事が権威のある実用的な参考資料として機能するように、包括的に説明する。拙文をお読みいただき、より深くご理解いただき、企業競争の改善に役立てていただければ幸いです。

II.レーザー切断機とは？

レーザー切断機の定義

レーザー切断機 は、高出力のレーザー光線を利用して複数の材料を切断する機械の一種である。レーザーを加工物の表面に当て、高温を利用して材料を溶かしたり蒸発させたりする。こうして、切断は正確に仕上げられる。

より深い理解を得るために、ビデオをご覧いただきたい。

レーザー切断工程の説明

カッティングの工程は以下の通り：

ステップ1：レーザー発生装置は、通常赤外線または紫外線の高出力レーザービームを発生させる。

ステップ2：光学システムによって極めて微細な光線に集光されたレーザー光線は、加工物の表面を正確に照射する。

ステップ3：ワークピースはCNC制御システムの制御下で移動され、レーザービームは切断を完了する方法として設計された経路に沿って移動することができます。

ステップ4：精度を確保するために、溶融物を吹き飛ばすためのアシストガスが噴射される。

レーザー切断機の主要コンポーネント

レーザー切断機の主なコンポーネントを以下に紹介する：

• レーザー

レーザー切断機の心臓部であり、最も重要な部品であるレーザーは、高出力レーザービームのコア電源です。一般的に、CO2レーザーとファイバーレーザーがあり、主に製造業に適用されている。どちらにも長所と短所がありますが、注目すべき点は、精度、効率、切断品質、寿命、メンテナンスの必要性においてファイバーレーザーの方が優れている点です。

• 光学システム：

光学系は、レーザー光を被加工物の表面に集光させるために、反射ミラーや集光レンズなどの部品を組み込んだものです。光学系の性能は、切断の精度と効率に直接影響する。

• CNC制御システム：

CNC制御システムは、X、Y、Z軸の動きを制御する主要なオペレーティングシステムです。同時に、それはまた、切断の安定性をもたらすようにレーザーカッターの出力電力を調整することができます。あなたは、高度なCNC制御システムは、マシンの性能と安定性を向上させることに気づく必要があります。

• カッティングヘッド：

切断ヘッドは、レーザー切断機のコアコンポーネントとして、ノズル、フォーカスレンズとフォーカストラッキングシステムで構成されています。カッティングヘッドは、設計された経路に従って移動し、その高さは、異なる材料、厚さ、および切断方法に応じて調整されます。プレミアム切断ヘッドは、高速かつ正確な切断を保証します。

• サーボモーター：

レーザー切断機の重要な駆動部であるサーボモーターは、機械部品の動きを制御します。高品質のサーボモーターは、切断精度、位置決め速度、繰り返し位置決め精度を保証することができます。

一般に、レーザー切断機の中核部品には、レーザー、光学システム、CNC制御システム、切断ヘッド、サーボモーターが含まれる。

これらの工作機械の正確な調整は、共同で性能と切断品質を決定します。プレミアムコアコンポーネントは、レーザー切断機の品質と精度を向上させるために不可欠な役割を果たしています。

III.レーザー切断機の主流タイプ

CO2レーザー切断機

CO2レーザー切断機は、レーザー光源としてカーバイドガスの混合物を使用する。この種のガスは、レーザービームを生成するように電気によって活性化される。CO2レーザー切断機の波長は、遠赤外線スペクトル範囲に属する10.6ミクロンである。

この種の機械は、その低いメンテナンスコストと高いメリットのおかげで、木材、プラスチック、皮革、紙などの非金属加工に広く使用されている。

しかし、いくつかの材料を切断する際には困難も残る。金属は火花や発火を引き起こし、機械を損傷させる可能性があるからだ。

ファイバーレーザー切断機

ファイバーレーザー切断機は、レーザービームを拡大・伝達するために特殊なファイバーレーザーを利用する。レーザーの波長は1.064ミクロンで、近赤外分光領域に属する。ファイバーレーザーカッターは金属切断に適しており、CO2レーザー切断機では加工が難しい反射性の金属も切断できる。

高効率、低エネルギー消費、メンテナンスコストにより、特に厚い金属板では高い切断速度と精度を誇ります。さらに、高品質のレーザービームを楽しめるレーザー切断機は、より精密な切断や彫刻を可能にします。

2種類のレーザー切断機の比較

IV.レーザー切断プロセスの最適化

レーザー切断プロセスの最適化は、高品質の切断を保証するための重要なステップである。切断パラメータを正確に制御することで、材料消費を削減し、製品の総合的な品質を向上させることができます。ここでは、いくつかの重要な最適化ステップをご紹介します：

適切な切断パラメータの選択

適切な切断パラメータを選択することは、切断プロセスの最も前段階の一つである。切断パラメータには、レーザー出力、切断速度、フォーカスポイント、パス番号が含まれます。レーザー出力が高いほど切断速度は速くなる。しかし、出力が高すぎると、材料が焼けたり溶けたりする可能性がある。

したがって、レーザー出力と切断速度は、切断を最適化するように、材料の厚さと種類に基づいて調整されるべきである。

レーザー出力、速度、焦点の調整

レーザー出力と切断速度は、材料の特徴と厚さに基づいて調整する必要がある。例えば、比較的厚い材料の切断では、レーザー出力を高く、速度を低くする。焦点調節は、レーザー集光点のサイズと位置に関するものである。適切な集光点は、切断効率と精度を向上させるように、集光レーザー出力の最小ゾーンを確保します。

ガスの流量と圧力の制御

切断中、アシストガス（酸素、窒素、空気など）は、切断で発生した溶融材料を吹き飛ばし、作業領域を冷却し、酸化を抑えるために使用されます。ガスの流量と圧力は、材料の種類と厚さに応じて調整する必要があります。例えば、ステンレス鋼の切断には、表面の酸化を防ぐため、通常窒素が使用されます。

熱影響部と歪みの最小化

熱影響部（HAZ）とは、熱の影響により微細構造が変化した部位のことである。熱影響部が大きすぎると、材料の品質に影響を与える可能性があります。最適化されたレーザー出力と切断速度は、熱変形と応力の集中を減らすようにHAZを減らすことができます。

さらに、適切な冷却処理も熱影響部を減らし、変形を避けるのに役立つ。

上記のヒントとステップに従ってマシンを最適化・調整すれば、レーザー切断の精度と効率が向上し、加工材料の品質と性能が保証されることは間違いない。

V.レーザー切断機の用途

高精度・高効率の加工工作機械として、さまざまな分野で輝くレーザーカッター。その華やかな活躍ぶりを徹底紹介したい。

金属加工

上記の記事をお読みになった方は、これらの魔法のような加工機が、鉄、アルミニウム、銅などの金属加工で主に使用されていることをご存知でしょう。レーザーカッターによって生み出される高精度の刃先と滑らかな表面は、製品の品質と生産性を大幅に向上させている。

さらに、高度な自動化により、手作業にかかる多くのコストと時間を節約することができる。

自動車産業

実際、レーザーカッターは自動車産業においても効率的なアシスタントである。自動車のドアや窓、シャーシなど自動車部品の切断に使われる。高い効率と精度を誇り、部品の精度を向上させるだけでなく、生産性も高めている。

レーザー切断機には、この業界における他の利点もある。斬新なデザインや素材に適応し、自動車製造をスムーズにする。

航空宇宙・防衛

航空宇宙や防衛といったハイエンドの製造業においても、この不屈のファイターは足場を築いている。このマシンは、チタン合金、ニッケル合金、複合材料などの高性能材料の切断・加工に使用され、主に航空宇宙部品、モーター、その他の重要な部品の製造に使用される。

レーザー切断機が提供する非接触加工法により、変形や摩耗が最小限に抑えられます。そのため、業界の高い要求と基準を満たすことができます。

電子・電気工学

電子・電気工学において、レーザー切断機は回路基板、電子部品、その他の小さな部品を正確に切断することができる。その高精度の能力は、複雑なパターンを扱うことを可能にし、レーザー切断機を電子・電気工学に不可欠なものにしている。

また、熱影響ゾーンが小さいため、電子部品に影響を与えることなく安定した性能を発揮する。

建築・インテリアデザイン

建築やインテリアデザインのような比較的小規模な業界では、機械がその役割を果たす。金属板、ガラス、その他の装飾材料を切断することができる。複雑なパターンを細部まで正確に再現することで、デザイナーは特別なデザインのアイデアを実現することができる。また、その高い効率と精度のおかげで、迅速な建設やカスタムデザインでも人気がある。

全体的に、広く、深く複数の産業に適用され、レーザー切断機は、その高精度、効率性と柔軟性のために現代産業に不可欠な部分として機能します。技術の発展に伴い、レーザー切断機はより広く適用され、革命的な変化を多くの分野にもたらすでしょう。

VI.レーザー切断機ブランドの比較

市場をリードするメーカー

• トランフ

ドイツに本社を置き、世界有数のメーカーとして輝かしい歴史を誇るトルンプは、革新的な技術と高性能な装置で高い評価を得ている。同社は、2Dおよび3Dレーザー切断機を含むレーザー切断のための様々なソリューションを提供しており、あらゆる種類の材料や厚さに対応している。

さらに、高精度、高速、高信頼性を特徴とするトルンプのレーザー切断機は、金属加工、自動化加工、航空宇宙分野で広く応用されている。

• バイストロニック

スイスの有名なレーザー切断機メーカーであるBystronic社は、高性能レーザー切断装置と自動化ソリューションで有名です。Bystronic社のレーザー切断機は、ファイバーレーザー切断機やチューブレーザー切断機など、多くの種類の機械で大量生産に適しています。

Bystronicの機械は、その高精度、簡単な操作、低メンテナンスコストで市場から支持されています。

• ADH工作機械

中国の有名な製造企業であるADH工作機械は、費用対効果の高いソリューションと迅速な市場対応により、国際市場でニッチを切り開いています。

中国のトップ5メーカーの1社として、同社はさまざまなファイバーレーザー切断機を国際的な協力者に提供している。 シングルテーブルファイバーレーザー切断機, ダブルテーブルファイバーレーザー切断機 そして ファイバーレーザー切断機.

ADHは価格競争力、高品質の製造、柔軟な顧客サービスの利点を生かし、顧客や協力者から好評を得ている。

各ブランドの長所と短所

顧客レビューと業界の評判

• トルンプフ 世界的に非常に高い評価を得ている。同社の顧客は通常、その信頼性と機械の性能の良さを称賛している。
• ビストロニック 同社は、特に高度に自動化された環境に適用される機械の高い効率性と安定した操作性について、好意的な評価を得ている。
• ADH マシンツール アジアおよび国内市場で人気がある、 ADH 高い費用対効果と積極的で迅速な需要対応で、顧客からのクレームを獲得している。同社の機械は中堅・中小企業にとって賢明な選択である。

VII.レーザー切断機の危険性

火災

レーザー切断機は高密度のレーザービームを利用する。

彫刻材料と接触すると、非常に高い温度が現れ、可燃性材料に簡単に引火する。

特に、木材や一部のプラスチックのような切断や彫刻が必要な素材に適している。

レーザー切断機を監視し、消火設備を準備することが不可欠である。

有毒ガス

レーザー切断機の作業時には、主に切断される材料によって有毒ガスや粉塵が発生することがあります。

適切な換気または空気濾過システムは、オペレーターと近隣の人々の安全を確保するために極めて重要である。

目の怪我

レーザー加工機は強い光を発します。直視すると目をひどく痛める可能性がある。反射光も同様です。

そのため、機械の操作中や監視中は、レーザーの種類に応じて特別に設計された安全眼鏡を着用する必要がある。

バーン

レーザー切断機の高出力レーザーは、皮膚の火傷につながる可能性がある。

レーザー光線や加熱された材料を避けるため、適切な取り扱いと安全対策が必要です。

電気的危険

レーザーカッターは、高電圧の電気システムを必要とします。不適切な取り扱いやメンテナンスは、感電やその他の電気的危険の原因となることがあります。

メーカーのガイドラインに従い、適切なアースと電気安全対策が施されていることを確認する。

VIII.レーザーカッターのセットアップ

適切なレーザー切断機を選ぶ

考慮すべき要素 機械を購入する際には、材料の種類、材料の厚さ、使用可能な作業エリアの大きさ、必要な電力、予算など、いくつかの要素を考慮する必要がある。

レーザー切断機の設置

理想的なロケーションとスペースの条件： 機械は、換気がよく、作業者が歩ける十分なスペースがある場所に設置する。工具を置く面は、安定して水平でなければならない。

電気の要件： 別のレーザー切断機は余分な電力を必要とします。電気代が十分で安定していることを確認してください。

キャリブレーションと初期設定

レーザーの位置を合わせる: これは、正確で効果的な切断を確実にすることができるセッティングプロセスの不可欠な部分です。レーザーは、機械内部の切断面とミラーの位置を合わせなければなりません。

レーザーをテストする： アライメントが終わったら、いくつかのサンプル材料でマシンをテストして、うまくいくかどうかを確認する必要があります。

ソフトウェア設定

ソフトウェアへのリンク： ほとんどのレーザー切断機には特定のソフトウェアが搭載されており、一般的なデザインソフトウェアと互換性があります。装置が適切にリンクされ、ソフトウェアで伸縮できることを確認してください。

基本ソフトウェア： ソフトウェアの操作方法を学ぶ。これには、デザインの入力方法、さまざまな材料の設定の調整方法、マシンの動作の監視方法などが含まれます。

IX.レーザー切断機を使用するためのヒント

使用前に

• 機械を使用する前に、すべてのオペレーターは、潜在的なリスク、操作手順、安全予防措置に関するトレーニングを受けなければならない。さらに、特定の機械とインターロックの詳細な手順もカバーしなければならない。新しいオペレーターは、所定の間隔でトレーニングや再訓練を受けなければならない。
• フィルターをチェックし、メーカーのガイドラインに従って交換する。
• 潜在的なリスク、管理測定、作業手順と製造機器の適切な使用（切断が許可されている材料を含む）、緊急時の手順、機器の清掃について全員が認識していることを確認する。
• 調節可能なPPEを着用すること。安全眼鏡は、粒子や破片の損傷から目を保護することができる。火傷から皮膚を保護できる耐熱手袋を着用する。フェイスマスクと呼吸器は、有毒ガスを隔離するために使用することができる。
• レーザー切断機の近くに可燃物がないことを確認してください。
• レーザー加工機の近くの壁に消火器を設置してください。消火器は、手で触れやすい場所に取り付けること。また、消火器の通路が地面で塞がれたり、他の機械が消火器の前に置かれたりしないようにする。
• レーザーパルスレートが発射のチャンスと切断の解像度にどのように影響するかを知る。レーザー切断機は、そのクライマックス光エネルギーを増加させるためにパルス発射モードを使用します。パルスレーザーは、一定の出力を放出する代わりに、高い出力下で短いパルスを提供します。レーザーはパルス間のエネルギーを「蓄える」ことができる。したがって、パルス速度が遅いほど、より大きなパワーを発生させることができる。逆に、パルスレートが高いほど、クライマックスエネルギーは低くなる。したがって、パルス周波数が低いと、切断される材料に火災を引き起こすリスクが高くなります。

使用中

• レーザー切断機を操作する際は、必ずメーカーの仕様に従ってください。製造者は機械の制限設計とリスクを熟知しています。各機器には、ユーザーと機器の安全を確保するためのインターロックと設計機能があります。工具を購入したら、安全マニュアルと操作マニュアルをよく読んでください。メーカーが制限を提案し、特定のリスクを強調している場合は、より多くの注意を払い、これらのルールを遵守してください。
• レーザー切断機メーカーが承認した材料のみを使用することができます。レーザー切断機にとって安全でない材料もある。2つの理由は、発火の危険性が高いことと、もう1つはレーザーと接触すると有毒ガスが発生することである。そのため、切断前にいくつかの予防的な測定を行う必要があり、各材料の分析が必要である。
• すべてのカバーが正しく配置されていることを確認し、レーザー切断機内部の安全インターロックを避けないでください。セーフティ・インターロックは、その機能上不可欠です。レーザーは通常、クラス3Bまたはクラス4に分類されます。レーザーを直接（場合によっては間接的にでも）見ると、目を傷めたり、皮膚の損傷や火災につながります。レーザー切断機内部のインターロック設定により、レーザー切断機はクラス1として販売することができます。これは、装置が国際安全規制に準拠していることを意味します。したがって、購入者は危険なレーザー機械に接触することはありません。
• カッティングベッドに置いた材料は、手で触れるほど冷えるまでそのままにしておく。
• エアフィルターや排気装置が故障した場合は、直ちに作業を中止し、監督者または作業場のコーディネーターにお知らせください。
• 日記をつける。ブログには、誰がレーザー切断機を使用したか、切断時間、切断材料を書くことができる。どの材料を切断し、誰が切断したかを記録することは不可欠である。材料によっては燃えカスが残ることがある。さらに、工具が故障した場合、最後に機械を使用した人に尋ねることで、新しいオペレーターが前の機械の以前の作業について知ることができる。レーザー切断機の稼働時間も非常に重要です。そのため、装置は定期的にメンテナンスすることができる。
• 監視者がいない状態で機械を作動させないでください。火災の危険があるため、操作時には監視が必要です。高出力レーザーを使用する場合、外部からの火災の可能性があります。
• 火災の危険性があるため、レーザー切断機を木材の表面に当てないでください。レーザー切断機は、コンクリートやスチールデッキのような堅固で不燃性の表面に置いてください。

使用後

使用後は、レーザーサイクルからゴミや可燃物を取り除いてください。

火災の危険を避けるため、切断ヘッドやレーザー切断機内部の破片を定期的に吸収することが非常に重要です。

レーザー切断機のハウジング内にほこりが蓄積すると、火災の危険性が著しく高まる。

ダストの粒子は小さいため、体積に対する表面積の割合が大きい。

このため、大量の空気（酸素）が常に粒子と接触している。そのため、同じ材質の固形物に比べてダストは燃えやすい。

やるべきこととやってはいけないこと

ドン'ts

レーザーシステムの安全機能を変更または制限しないでください。

光学機器を通して直接観察しないでください。

を行う。's

使用する前に、機械の内部を目視で確認してください。ゴミや残留物がある場合は、トレイを清掃してください。

救急箱を用意し、すぐ手の届くところに置いておく。火傷の加熱に使用する。

警告表示は、使用中およびメンテナンス中の暴露リスクを知らせるために必要である。

X.よくある質問

どのように保護するか Mレーザーの煙で肺を痛める？

レーザー切断材料から発生するガスから肺を保護する主な方法は、抽出システムが設置され、作動していることを確認することである。

ほとんどのレーザー切断機には、機内のヒュームや粉塵を除去するための内部空気抽出システムが装備されている。

通常、カッティングベッドの底から空気を吸収している。

第2抽出システムは、レーザー切断機の上部にシェルとして設置することができ、機械シェルから発生するガスを除去する。

煙から身を守るもうひとつの方法は、カッティング素材を注意深く選ぶことだ。

それぞれの素材がどのようなガスを発生させるのか、事前によく知っておきましょう。危険な材料は使用しないでください。

最後に、肺を保護するためにフィルター付きのフェイスマスクを着用することができる。

大気を吸収する前に空気をろ過し、ヒュームを吸収することができます。切断材料に応じてフィルターをお選びください。

レーザー作業時の5つの安全上の注意とは？

保護メガネの着用：レーザーは目を傷つけます。したがって、レーザー切断機を操作するときは、保護メガネを着用したほうがよい。

レーザーとの直接接触を避ける：レーザー切断機が動作するとき、レーザーは火傷やその他の損傷を避けるために直接避ける必要があります。

適切な換気システムの使用：レーザー切断中に有毒ガスやガスが発生する場合があります。

定期的なメンテナンスと点検：マシンの安全な稼働を確保するためには、マシンを検査し、メンテナンスする必要がある。こうして問題を即座に発見し、潜在的な問題を解決することができる。

操作規則を守る：切断機を操作する前に、全員が適切な訓練を受け、操作規則を厳守し、自分と他人の安全を確保すること。

理想的なレーザー切断パラメータを選択するには？

レーザー切断機のパラメータの選択は、通常、必要な材料の種類と厚さによって決まります。

一般的に、厚い材料を切断するには、より高いレーザー出力と遅い切断速度が必要となる。

レーザー切断機が故障した場合、どうすればよいですか？

レーザー切断機が動作しない場合は、まず装置を閉じてから、マニュアルのガイドブックを確認するか、メーカーに連絡してサポートを受けてください。潜在的に深刻な問題を自分で解決しようとしないでください。

レーザー切断機を最高のパフォーマンスに保つには？

レーザー切断機の機能をピークに保つ鍵は、定期的なメンテナンスとクリーニングです。

これには、レーザーレンズのクリーニング、レーザーの位置合わせのチェックと調整、使用済み材料の交換などが含まれる。

XI.結論

この記事では、レーザー切断機とは何か、レーザー切断機が適用される場所、最適なものを選択する際に考慮すべき点などを学ぶための参考として、包括的なガイドが提供されています。この記事がお役に立てれば幸いです。

ところで、レーザー切断機の購入を検討している場合、業界の中国のリーダーの一つとして、ADHは、インテリジェントな選択です。製品の購入を決定する前に、あなたが表示することを歓迎します。 製品ページ または 見積もりを取る.

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