レーザーカッター・レーザー加工機の仕組み

レーザーカッター・レーザー加工機の仕組み・基本的な構造をご紹介しています。
仕組みを理解することで、導入する上でおさえておくべきポイントや、使用時に注意しておきたいポイントが分かりやすくなります。



基本的な仕組み

レーザーカッター・レーザー加工機は、基本的に下記のパーツから構成されています。

  • 発振装置:レーザーをつくる心臓部分。
  • ミラー:発振装置でつくられたレーザーをレーザーヘッドまで運ぶ役割。
  • レーザーヘッド:レーザーが照射される部分。
  • 加工テーブル:加工する素材を固定・設置するためのテーブル。

(1)発振装置で生成されたレーザー光線が、複数の(2)ミラーに反射して、(3)レーザーヘッドまで運ばれ、(4)加工テーブルに設置された素材に照射されるといった流れです。

レーザーカッターの基本的な構造

発振装置(レーザーカッター・レーザー加工機の心臓部)

レーザー光線を発生させる装置で、レーザーカッター・レーザー加工機の心臓にあたる部分です。
レーザー加工をするうえで重要なパワー(最大出力)は、この発振装置によって決まります。
自動車で例えるとエンジンにあたり、レーザーカッターの性能を左右する重要な部分です。
機械本体に内蔵されているものが多いですが、背面に設置されるタイプ、工場の生産ラインに組み込まれるものもあります。

発振装置は使い続けると消耗してパワーが低下するので、交換が必要になります。
レーザーを発振する元となるガスをチャージするタイプもあります。

発振装置の寿命は、発振装置の種類によって異なります。
また、カット加工と彫刻加工のどちらが多いか、厚さのある素材が多いかなど、それぞれの加工の仕方によっても発振装置の寿命が変わってきます。

ミラー(発振装置で作られたレーザーを伝達する役割)

発振装置で作られたレーザー光線をレーザーヘッドまで伝達する役割を担っています。
フラットベッドタイプ(プロッタータイプ)のレーザーカッターの場合、発振管からおよそ4枚のミラーに反射して、レーザーヘッドまで届きます。
ミラーがずれていたり、くもっているとレーザー光線が適切に出力されなくなるので、こまめに清掃してきれいに保つことが必要です。

また、発振装置で作られたレーザー光線をミラーではなく、光ファイバーでレーザーヘッドまで伝えるものもあります。ファイバーレーザーと呼ばれるものがこれに当たります。

レーザーヘッド

レーザー光線を加工する素材へ照射する部分をレーザーヘッドと呼びます。
レーザーヘッド内にはレンズという部品があり、レーザー光線を集光してパワーを最大にして照射する役割を担っています。
レーザー加工中に火災が発生しないように、加工中に空気を送り込むエアーアシストもこのレーザーヘッドに設置されています。

加工テーブル

レーザー加工する素材を設置・固定する部分です。
テーブルが大きければ大きいほど、大きな素材を加工することができます。

他には、布地や革、紙といった薄い素材を移動させながら加工ができるコンベアータイプや、シール・ラベルなどのロール状の素材をレーザーカットして、再びロールで巻き取るロールtoロールに対応したレーザーもあります。

レーザーカッター・レーザー加工機がよく分かるお役立ち資料|レーザー入門ガイド|コムネット