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レーザ加工機の仕組み

レーザ加工機の構成について

レーザ加工機は「レーザ発振器系」「加工光学系」「加工物質系」の3つのパートで構成されています。こちらでは、レーザ加工を活用するうえで覚えておきたい、レーザ加工機の構成や仕組みについてご説明します。

基本構成

基本構成

切断や穴あけなどを行う一般的なレーザ加工機は、右図のような基本構成になっています。こちらでは、それぞれの特徴や仕組み、確認項目などをご紹介します。

レーザ発振器系

レーザ光を発振する装置です。加工する材料や板厚、求められる加工精度などによってレーザ光の種類(波長)や出力を選ぶ必要があります。切断用の熱源としてはCO2レーザが一般的ですが、YAGレーザが用いられることもあります。

レーザ発振器系

加工光学系

レーザ発振器から発生したレーザ光を集光してテーブルに照射するための装置です。レーザ発振器から レーザ光を伝送する「光路」、そして伝送されたレーザ光を集光して対象物へ照射する「集光系」から構成されています。反射ミラーを利用してレーザ光を伝送 するタイプと光ファイバーを利用して伝送するタイプにわけられます。

また、レーザ光によって融解・蒸発した金属を除去するための「アシストガス」、溶接の場合はシールドガスなどの噴射装置も加工光学系に含まれます。

加工光学系

加工物質系

加工物を固定するためのテーブルおよび加工物です。切断などでレーザ光の照射位置を移動させる場合、集光系もしくはテーブル、あるいはその両方を動かす必要があります。その際にはテーブルに駆動システムを組み込みます。

レーザ加工では、レーザに対する加工物の光学的性質(反射率や吸収率、透過率など)に加えて熱的性能 なども重要な要素になります。また、加工物を動かす場合は、テーブルの送り速度なども非常に重要なパラメータです。高出力のレーザ加工機を使えば送り速度 は早くできますが、低出力の場合は適切な送り速度に設定しなければ精密な加工ができません。

加工物質系

レーザについて学ぶ

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