レーザ加工相談で重要なこと

加工相談で重要視しなければならないことは?

レーザ加工を検討する上で重要なのは、加工対象材料(材質、厚み、サイズ、形状)と
加工内容(加工径、用途、加工品質、加工タクト)の条件を明確にすること
である。
これらの条件が最適なレーザ発振器、光学系、周辺機器の決定に大きく影響するからだ。

【 加工対象材料 】

加工対象材料はそれぞれレーザ光の吸収率が異なるため、レーザ発振器の選定において
重要な要素となる。

吸収率の高いレーザ光を使用する程、加工対象材料に対し効率的に加工できる。
特に非熱加工の場合、熱損傷が少なくなり、加工品質上の問題を軽減する効果もある。

また、加工対象材料の厚みは加工時間を左右し、これはレーザ発振器の出力に大きく影響する。
これは、穴あけや切断など貫通加工の加工タクトを考える上で重要な要素となる。

【 加工内容 】

加工径はビーム径(スポット径)に依存し、ビーム径はビーム品質とレーザ光の波長と
レンズの焦点距離に左右される。

ビーム径は
  ・ビーム品質が高い
  ・レーザ光の波長が短い
  ・レンズの焦点距離が短い
上記の条件で小さくなる。(参照:『集光光学系 スポット径の求め方』の項

そのため、材料と相性が良いレーザ発振器でも、波長が長く、ビーム品質が低ければ、
レーザ光が絞り切れず要求する加工径に対応できない。

MEMO
ビーム品質
 ・M2値:モード×倍率
 ・BPP値:出射コア半径×ビーム拡がり角(半角)

【 加工タクト 】

加工タクトは、レーザ発振器の発振出力と繰り返し周波数(1秒間に発振するパルス数)、
光学系もしくは周辺機器の送り速度等で決まる。
レーザ加工は他の加工工法と比較すると格段に加工スピードが速いのが特長であるため、
加工タクトの向上によって生産のトータルコストの低減に貢献できる。

Laser Agencyでは、ユーザーの加工内容をヒアリングしながら明確にすべき項目を
アドバイスしています。
その情報をもとにジョブショップや加工装置メーカーと協力してユーザーの加工を
検証するための実験ステップを提案しています。

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