CNCレーザー切断の解説：プロセス、種類、主なメリット

製造業において長年にわたって変わらないものを一つ挙げるなら、それは設計・製造要件を満たすためにより洗練された機械加工技術を求める顧客のニーズです。今日の機械技師がこれらの要件を満たすのを支援している機械加工技術の一つが、CNCレーザーカッターです。

CNCレーザーカッターは、集束した高出力レーザービームを使用して材料にマーキング、切断、彫刻を行い、カスタム形状を形成するコンピュータ数値制御（CNC）装置です。そのユニークな設計と操作により、複雑な形状や小さな穴を切断する際に特に高精度です。

この記事では、CNCレーザー切断の基礎を説明します。まずCNCレーザー切断プロセスを説明し、その後その種類と従来のCNC加工に対する利点について議論します。

CNCレーザーカッターとは？ どう機能する？

他のすべてのタイプのCNC機械と同様に、CNCレーザーカッターはコンピュータ数値制御とコンピュータ指示（Gコード）に依存して切削操作のシーケンスを実行します。

しかし、CNCレーザーカッターは設計と切削操作の方法において、従来のCNC機械とわずかに異なります。

CNCレーザー切断は非接触・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アセンブリを通じて、ノズルからレーザービーム（非常に高強度の光の柱）をワークピースに集束させ、ワークピースを溶融・切断して所望の形状を形成します。CNCレーザーは、レーザービームを放出するノズルを通って流れる圧縮ガスを使用して、集光レンズを冷却し、気化した金属をワークピースから排出します。

こう考えてください。高出力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、その金属のポイントが急速に加熱され、部分的（または完全）気化します。CNC技術がこのレーザーヘッドとレーザービームの作業面上での移動シーケンスを制御し、所望のカスタム形状と形状を形成します。

CNCレーザー切断機の種類は？

CNCレーザーカッターは通常、活性レーザー媒質の状態（固体、液体、気体）と活性レーザー媒質の成分（CO2、窒素など）に基づいて分類されます。今日最も一般的に使用される3種類のレーザーを紹介します：

1. CNC CO2レーザーカッター
2. CNC結晶レーザーカッター
3. CNCファイバーレーザーカッター

#1 CNC CO2レーザーカッター

CO2レーザーカッターは、活性レーザー媒質として二酸化炭素を使用するガスレーザーの一種です。高出力能力と効率の高さから、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15kWの出力と、最大30%の効率（すべてのガスレーザーカッター中最高）を生成します。10mm未満の薄板金属や薄い金属での微細な形状と鋭角の切断に最適です。より高出力のCO2レーザーカッターは、より厚い金属表面でも良好な切断品質を提供できます。

#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、ダイオードバンクを使用してビームを作成し、光ファイバーケーブルを通じて集光する、より最近のレーザー技術です。ファイバーレーザーカッターを使用すると、CO2レーザーカッターより高速でクリーンな切断プロセスが可能です。特に5mm未満の厚さの材料で顕著です。

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、切断操作中に歪み始め、所望の機械加工部品の達成を困難にします。その結果、トップクラスの機械工場は通常、ファイバーレーザー切断操作中にブラケットをヒートシンクとして使用し、銀ワークピースから熱を逃がします。

#3 CNC結晶レーザーカッター

CNC結晶レーザーカッターは、ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット（Nd:YAG）やネオジムドープイットリウムオルトバナデート（Nd:YVO）などの結晶から作られたビームを使用します。

結晶レーザーカッターは一般的にCO2レーザーカッターより高い強度（レーザー出力）を持ち、より厚い金属を切断するのに使用できます。これらのカッターは、金属、ガラス、木材、プラスチックを含む幅広い材料互換性も備えています。

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CNCレーザー切断のメリット

従来のCNC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メリットをリストします：

1. CNCレーザー切断は、高い精度と精密さで、2mmまでの小さな穴を含むより複雑な設計を生み出します。
2. CNCレーザー切断はよりクリーンな切断を生み出し、追加の後処理（仕上げ）操作の必要性を排除します。
3. CNCレーザーカッターは、従来のCNCルーターやフライス盤のような複数の切削工具やカスタムツールの必要性を排除します。
4. レーザー切断プロセスの非接触性により、材料歪みと材料汚染のリスクが低減し、医療業界で使用されるコンポーネントの機械加工に最適です。

CNCレーザー切断：Gensun Precision Machiningがお手伝い

間違いなく、CNCレーザーカッターのユニークな設計とメリットは、今日の製造業で非常に価値があります。

しかし、これらの機械が機械加工をシンプルにするからといって、CNCレーザー切断プロセスがCNC加工より複雑でないわけではありません。したがって、初めてで製品を正しく仕上げたいなら、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する実績のあるトップクラスの機械工場と仕事をする必要があります。

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