CNCレーザー切断とは?仕組み・種類・メリット
長年にわたって製造業で一貫してきたことの 1 つを挙げるとすれば、それは、厳しい設計および製造要件を満たすために、より高度な機械加工技術に対する顧客のニーズです。今日の機械工がこれらの要件を満たすのに役立っている機械加工技術の 1 つは、CNC レーザー カッターです。
CNC レーザー カッター は、集束された高出力レーザー ビームを使用して材料をマーク、切断、または彫刻してカスタム形状を形成するコンピューター数値制御 (CNC) 装置です。その独自の設計と操作により、特に複雑な形状や小さな穴を切断する場合に、非常に正確になります。
この記事では、CNC レーザー切断の基本について説明します。最初に、CNC レーザー切断プロセスについて説明してから、その種類と従来の CNC 機械加工に対する利点について説明します。
CNC レーザー カッターとその仕組みは?
他のすべてのタイプの CNC マシンと同様に、CNC レーザー カッターは、コンピューター数値制御とコンピューター命令 (G コード) に依存して、一連の切断操作を実行します。
ただし、CNC レーザー カッターは、従来の CNC マシンとは設計と切断操作の方法が少し異なります。
CNC レーザー切断は、非接触の熱ベースのプロセスです。 CNC レーザー カッターは、レーザー集光レンズとノズルを含むレーザー ヘッドを備えています。このヘッドとレンズのアセンブリは、ノズルを介してレーザー ビーム (非常に強い光の柱) をワークピースに集束させ、ワークピースを溶かして切断し、目的の形状を形成します。 CNC レーザーは、集束レンズを冷却し、気化した金属をワークピースから排出するために、圧縮ガス (レーザー ビームを放出するノズルにも流れる) を使用します。
このように見てください。高出力のレーザー ビームを金属表面の一点に集束させると、その点の熱密度が高くなり、その結果、金属上のその点が急速に加熱され、部分的 (または完全) に気化します。次に、CNC テクノロジーがこのレーザー ヘッドと作業面上のレーザー ビームの一連の動きを制御して、目的のカスタム形状と機能を形成します。
CNC レーザー切断機の種類は何ですか?
CNC レーザー カッターは通常、活性レーザー媒体の状態 (固体、液体、気体) と活性レーザー媒体の成分 (CO2、窒素など) に基づいて分類されます。現在、最も一般的に使用されている 3 種類のレーザーを次に示します。
<オール>#1 CNC CO2 レーザー カッター
CO2 レーザー カッターは、活性レーザー媒体として二酸化炭素を使用するガス レーザーの一種です。これらは、主にその高い出力能力と効率のために、最も一般的なタイプのレーザー カッターです。
CO2 レーザー カッターは、最大 15 kW の出力と最大 30% の効率を生成します (すべてのガス レーザー カッターの中で最高)。これらは、特に板金や厚さ 10 mm 未満の金属の、細かい形状や鋭角の切断に最適です。高出力の CO2 レーザー カッターは、より厚い金属表面でも優れた切断品質を実現できます。
#2 CNC ファイバーレーザー カッター
ファイバー レーザー カッターは、一連のダイオードを使用してビームを生成する最新のレーザー技術であり、光ファイバー ケーブルを介して集束されます。ファイバー レーザー カッターを使用すると、特に厚さが 5 mm 未満の材料で、CO2 レーザー カッターよりも高速でクリーンな切断プロセスを実現できます。
ファイバー レーザーは幅広い材料と互換性がありますが、銀には特別な注意を払う必要があります。
銀はレーザーからの熱を保持し、切断操作中に反り始め、目的の機械加工部品を実現するのが難しくなります。その結果、一流の機械工場は通常、ブラケットをヒートシンクとして使用して、ファイバー レーザー切断作業中に銀のワークピースから熱を逃がします。
#3 CNC クリスタル レーザー カッター
CNC 結晶レーザー カッターは、ネオジムをドープしたイットリウム アルミニウム ガーネット (Nd:YAG) やネオジムをドープしたイットリウム オルトバナジン酸 (Nd:YVO) などの結晶から作られたビームを使用します。
クリスタル レーザー カッターは、通常、CO2 レーザー カッターよりも強度 (またはレーザー出力) が高いため、より厚い金属の切断に使用できます。これらのカッターは、金属、ガラス、木材、プラスチックなど、幅広い素材との互換性もあります。
関連記事: CNC 加工におけるプラスチック:適切なタイプを選択するにはどうすればよいですか?
CNC レーザー切断の利点
以下は、従来の CNC 機械加工プロセスに対する CNC レーザー切断プロセスのいくつかの利点のリストです。
<オール>CNC レーザー切断:Gensun Precision Machining がお手伝いします
間違いなく、CNC レーザー カッターの独自の設計と利点により、今日の製造業界で非常に価値のあるものになっています。
しかし、これらの機械が機械加工を簡素化するからといって、CNC レーザー切断プロセスが CNC 機械加工よりも複雑ではないということにはなりません。そのため、製品を最初から正しく完成させたい場合は、CNC レーザー カッターを使用して部品を正確かつ精密に製造した実績を持つ一流の機械工場と協力する必要があります。
レーザー切断サービスの詳細をご覧ください。
CNCマシン