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レーザー切断は、レーザーを使用して材料を切断または穴あけする技術です。このプロセスは、金属、木材、プラスチック、繊維など、さまざまな素材の切断に使用できます。レーザー切断は、高度な精度が要求される製造用途に役立ちます。たとえば、従来の方法では製造が困難な複雑なパターンや形状を金属部品に作成できます。では、レーザー切断はどのように機能するのでしょうか?
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レーザー切断の仕組み
レーザー切断プロセスは、あなたのアイデアから始まります。開発したら、次のことができます。 CorelDRAW を使用する グラフィックまたはその他の 2D ソフトウェアを準備し、データをレーザーに送信します。レーザー カッターは、レーザー ヘッドを使用して高出力のレーザー ビームを材料に向けて生成します。ビームは、レーザーの出力と材料の特性に応じて、材料を溶かしたり、蒸発させたり、燃やしたりします。
レーザーは通常、モーション コントロール システムまたは G コードと呼ばれる独自のプログラミング システムを使用して、レーザーの動きを制御します。 G コードはレーザーに指示を与えます。たとえば、移動する場所や使用する出力の量など、材料を非常に正確に切断することができます。たとえば、G コード ファイルは、レーザーに木片を直線で横切るように指示し、途中で何千もの小さな切り込みを入れることができます。探し出す Gコードファイルの作り方 .
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このプロセスにより、やけどや焦げ跡のない正確できれいなカットが作成されます。切断が完了して材料が冷却されると、最終製品は機械から取り出されます。材料を再加工する必要はありません。レーザー切断は、小さな部品から複雑な部品まで、あらゆるものを作成するための正確で用途の広い方法です。
レーザー切断の応用
現代の世界では、レーザー カッターは非常に有用な技術です。レーザー切断を使用できる業界の 8 つの例を以下に示します。
- 自動車製造: 自動車部品の高精度化に貢献します。
- 航空宇宙製造: 精度と効率性から航空機部品の作成によく使用されます。
- 医療機器： ペースメーカーやステントなどの医療分野で多く使用されています。
- 電子機器製造: レーザー カッターは、回路基板やその他の電子部品を作成します。
- 食品加工： これらの機械は、スライスやさいの目に切るなどのタスクのために、食品業界でますます使用されています。
- 繊維製造: 生地に模様や形を作るのによく使われます。
- ガラス切断: ガラスで複雑なデザインを作成するために使用できます。
- 木工： レーザー カッターを使用して、木材に詳細なパターンや形状を作成できます。
レーザーの主なカテゴリー
今日、さまざまな業界で使用されている最も人気のある 3 つのタイプのレーザーを以下に示します。
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1. CO₂レーザー
CO₂ レーザーは二酸化炭素を利用し、光レーザーの有効性を向上させるために窒素をある程度利用します。これらのレーザーは、内部にガスが入ったチューブを使用し、そこで高電力がガス粒子に圧力をかけ、高出力の赤外光 (レーザー ビーム) のビームを生成します。チューブを以下に示します。
以下に示すように、レーザービームは、レーザーマシン内のミラーの間を往復してノズルに到達し、最終的に作業領域に到達します。
コンピューターで指定された指示に基づいてレーザーが前後に移動することで、必要に応じて材料を確実に切断します。 CO₂ レーザーを使用して、木材、プラスチック、合板、ゴム、革、紙、布などの素材を切断できます。これらのレーザーは、ガラスや石などの他の材料を切断することはできません。ただし、刻印することはできます。
2.YAGレーザー
これらの固体レーザーは、イットリウム アルミニウム ガーネット (YAG) 結晶を活性媒体として使用します。電流などの外部エネルギー源が結晶内の電子を刺激し、レーザー光を生成します。 YAG には、下に示すように、2 つの反射鏡 m1 と m2 が端に取り付けられています。
クリプトン ランプまたはキセノン フラッシュを使用して、m1 からの信号を m2 を介して出力します。懐中電灯は、ミラーの下に取り付けられた電源からのイオンを高エネルギーレベルに励起します。エネルギー遷移が発生すると、レーザー切断用の光子ビームが生成されます。
YAG レーザーは通常、金属などの材料の穴あけに使用されます。それらは、高い効率と安定性によって他のタイプと区別されます。また、熱や湿気による損傷にも強いため、産業環境での使用に最適です。
3. ファイバーレーザー
ファイバーレーザーは主に レーザー彫刻プロジェクト 明示的にカットするわけではありません。ただし、通常は数回パスした後、薄い金属を切断するためにそれらを使用できます。これらのレーザーは、アクティブな光ファイバーを使用してビームを作成し、その後切断ヘッドに送信されます。ステンレス鋼とアルミニウムを切断でき、優れた電気効率と低い運用コストでよく知られています。
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レーザー切断の利点
レーザー切断は、さまざまな素材で複雑なデザインや形状を作成するための一般的な方法です。レーザー切断の7つの利点は次のとおりです。
- 高精度: レーザーは、細部まで正確に材料を切断できます。
- スピード： レーザー システムは材料をすばやく切断できるため、高生産環境に最適です。
- 汎用性: この技術は、木材、金属、ガラス、プラスチックなど、さまざまな素材を切断できます。
- クリーン プロセス: レーザーシステムは、機械加工やスタンピングなどの他の方法と比較して、廃棄物をほとんどまたはまったく発生しません。
- コンピューター制御: これは、複雑な形状やデザインを簡単に作成できることを意味します。
- 費用対効果: レーザー システムはメンテナンスがほとんど必要なく、複数のプロジェクトで使用できます。
- レーザー切断は楽しいです: バターのような材料をレーザーで切断するのを見るのは満足のいくものです。経験豊富なオペレーターであろうと、初心者であろうと、レーザー切断は楽しい経験になる可能性があります。
レーザー切断の欠点
レーザー切断には欠点がないわけではありません。ここにそれらの6つがあります：
- 火災リスク: レーザー カッターから放出される光は、可燃性物質で発火する可能性のある非常に高い温度を生成する可能性があります。
- 高価になる可能性があります： レーザー カッターへの初期投資はかなり高くなる可能性があり、運用コスト (電力消費など) も加算される可能性があります。
- かなりの量のメンテナンスが必要です: ミラーとレンズは清潔に保ち、調整する必要があり、オペレータはシステム全体を定期的に校正する必要があります。
- 有毒な煙および粉塵を生成する: これらは、オペレーターと機器を保護するために、ワークスペースから正しく抽出する必要があります。
- プロセスが遅くなる可能性があります。 厚い材料を切断するには長い時間がかかることがあり、材料の特性によって切断速度が制限されることがよくあります。
- マスターするには時間がかかる場合があります。 さまざまな設定と、それらがカットに与える影響について知っておくべきことがたくさんあり、レーザー カッターの使用に習熟するには時間がかかる場合があります。
レーザーカッターに投資したい人は、これらの欠点を考慮する必要があります.ただし、多くのアプリケーションでは利点がそれを上回ります。適切なケアとメンテナンスを行うことで、レーザー カッターは何年にもわたってトラブルのないサービスを提供できます。
素材を正確にカット
これまで見てきたように、レーザー切断は興味深い技術であり、その未来は明るいように見えます。技術の進歩により、この切断方法はより強力で正確になります。ほとんどのレーザー カッターは、金属などの材料を高精度で切断できます。そして、人気が高まるにつれて、熟練労働者の需要が高まっています。レーザー カッターの操作の訓練を受けた人は、高い需要があります。したがって、これはこのエキサイティングなテクノロジーに入る絶好の機会です。