レーザ加工システムについて

レーザ加工システムについて

レーザ加工システムとは、レーザ光による、切断する、穴を開ける、溶接する、などを金属やプラスチックといった素材に対して加工する機構や装置のことを言います。

レーザによる切断加工は、CO2レーザ、YAGレーザ、ファイバーレーザなどのいろいろな種類のレーザを使用してステンレス・銅・アルミ・樹脂・セラミックス・ガラスなどの素材に対して切断加工を行ないます。

レーザ光による穴開けは、接触しないために斜めや曲面での穴開けも自由にできることと、加工にかかる時間が非常に短時間で行えることが他のシステムと異なるメリットとなっています。

レーザ溶接は、レーザ光を照射する時には光学系のレンズで集光させるのですが、レーザ光は直進性が優れている光ですので、小さく絞ったか所に大きなエネルギーを集中できますので、他の溶接方法に比べて溶接する範囲が少なくて済みます。

このようにレーザ加工システムは、その用途の広さから産業界では、多く分野で使用されています。

レーザ加工の種類について

レーザ加工システムに使われているレーザ加工技術の種類について、述べます。

レーザ加工技術の種類は、除去・接合・表面処理・変形・表面の細工・化学反応処理・乾燥、などがあります。

除去とは、穴開け加工や微細な穴開け加工や切断加工や一部分のみを切りだすトリミング処理などがあります。

接合は、溶接による加工には、フィラーワイヤやパウダー状などの溶接材料の種類によるものやレーザ溶接とアーク溶接とを組み合わせたものなどがあります。

表面処理は、表面に焼き入れをする、表面の結晶化されていないものを結晶化するアニーリングと呼ばれる処理をする、などがあります。

変形は、直線や曲線といった曲げ加工があります。

表面の細工は、模様をつける、表面に彫刻を施す、印をつけるなどがあります。

化学反応処理には、表面を着色する加工やメッキ処理の時間を短縮する加工処理などがあります。

乾燥は、レーザ光の急速加熱できる特性を生かした、瞬間的に乾燥させる、仕上げ面のみを乾燥させる、塗装された表面を乾燥させるなどがあります。

レーザによるこれらの加工技術をシステム化したものが、レーザ加工システムといいます。

レーザ加工システムの導入について

レーザ加工システムを導入方法について、紹介します。

レーザ加工システムは、レーザ発振器・加工装置・周辺装置などといった装置を組み合わせて、希望する目的に合わせて、レーザ加工システムとして構築することになります。

システムを構築するために重要なことは、レーザ加工条件です。

レーザ加工条件とは、加工の対象物、加工方式、加工形状、加工の要求する仕様などで、レーザ加工条件により、レーザの種類を選定することになります。

レーザ発振器には、炭酸ガスのエネルギーを使用したCO2レーザ、Nd:YAG ロッドという媒質を使用したYAGレーザ、電源やコントローラなどの本体とファイバー状に伸びたレーザ光のヘッドとで構成されるファイバーレーザ、半導体から直接レーザ光を取り出す半導体レーザなどのレーザ発振器の種類があります。

レーザ加工システムを導入

加工装置には、テーブルが前後左右に動く装置、テーブルが前後に動きテーブルの上にある門形の装置が左右と上下に動く装置、テーブルは固定されてテーブルの上の装置が前後左右上下に動く装置、ロボットアームが前後左右上下に動く装置などがあります。

周辺装置には、加工ヘッドやノズルや観察用のカメラなどがあります。