レーザー切断に適した材料を選ぶとき、多くの人が問題に直面する。一部のプラスチックは有毒ガスを放出する。賢く選択することで、プロセスがよりスムーズに、より清潔に、より安全になります。このガイドでは、どの材料が最も効果的で、どの材料を避けるべきかを説明します。
ほとんどの金属、プラスチック、木材、紙ベースの製品はレーザー切断が可能です。ただし、PVC、ポリカーボネート、反射金属など、一部の素材は避けるべきである。これらは機械を損傷したり、有害なガスを放出したりする可能性があります。適切な材料の選択は、部品の機能、厚さ、エッジ品質のニーズによって異なります。
どの素材が最高の結果をもたらし、どの素材が危険なのかを知りたいはずだ。順を追って説明しよう。
レーザー切断に適した金属
金属はレーザーカッターで加工される最も一般的な材料である。金属は強度、耐久性、精度を提供します。しかし、すべての金属がレーザービームに同じように反応するわけではありません。
ステンレス・スチール
ステンレス・スチールの切れ味 繊維 そして CO₂レーザー.バリの少ない滑らかなエッジが得られます。厚さはレーザー出力に依存する。以下の用途によく使用される。 エンクロージャー, 括弧そして パネル.
炭素鋼
炭素鋼は切断が容易で、きれいな仕上がりになる。安価で強度も高いため、広く使用されている。切断を早めるために、アシストガスとして酸素がよく使われる。
アルミニウム
アルミニウムは光を反射しやすいので、スチールよりも切断しにくい。アルミニウムには、高出力ファイバーレーザーがより効果的です。正しい設定と窒素アシストガスにより、きれいな切断が可能です。
真鍮と銅
真鍮と銅は反射率が高い。これらの金属は、標準的なCO₂レーザを損傷する可能性があります。特殊な設定を持つファイバーレーザーの方がうまく機能します。電気部品や装飾部品に使用されています。
チタン
チタンはよく切れるが、精度が必要だ。高熱では酸素と窒素に反応する。酸化を防ぐため、アルゴンやヘリウムをアシストガスとして使用する。航空宇宙や医療部品によく使われる。
亜鉛メッキスチール：いつ、どのように切断するか
亜鉛メッキスチールには亜鉛のコーティングが施されています。亜鉛は切断時にヒュームを発生させ、レンズや健康に害を及ぼす可能性がある。換気は必須です。ダメージを少なくするため、低出力で薄くカットすること。
安全にレーザー切断できるプラスチック
レーザーで非常によく切れるプラスチックもある。また、溶けたり、燃えたり、有毒ガスを放出するものもあります。正しい種類のプラスチックを選ぶことが、きれいな結果と安全な操作の鍵です。
アクリル（PMMA）
アクリルはレーザー切断に最適なプラスチックのひとつです。それは滑らかな、炎磨かれた端ときれいに切れる。それはのために普及している 兆候ディスプレイ、カバー。鋳造タイプと押出タイプの両方が使用可能。
デルリン（アセタール）
デルリンは切断が容易で、機械部品の製造に優れている。形状保持性に優れ、摩擦も少ない。しかし、切断時に少量のホルムアルデヒドを放出するので、換気をよくしてください。
ポリカーボネート（制限あり）
ポリカーボネートはカットできますが、きれいに仕上がらないことがあります。変色したり焦げたりする傾向がある。また、フィルターに負担をかけるガスも発生する。厚いシートは避け、作業は少量にとどめましょう。
マイラー
マイラーは薄いシートでよく切れる。ステンシルや断熱材、包装に使われる。厚いシートは溶けたりカールすることがあります。端が焦げないよう、低出力でカットしてください。
ABS（注意事項あり）
ABSは切断できるが、シアン系のガスが発生する。また、溶けて反る傾向がある。換気の良い場所でのみ使用し、アクリルやデルリンに比べると精度は落ちると考えてください。
PETおよびPETG
PETとPETGはより安全な選択です。きれいに切断でき、有毒ガスも発生しません。包装、ガード、ディスプレイ製品に使用されています。溶けるのを避けるため、適度な速度でカットしてください。
レーザー切断用ウッドベース材料
木材はレーザープロジェクトに人気がある。切断も彫刻も簡単だからだ。しかし、木材の種類によって熱に対する反応が異なり、煙や残留物の発生レベルも異なる。
合板
合板はよく切れますが、品質が重要です。空洞が少なく、きれいなカットができるレーザーグレードの合板を選ぼう。一般的な合板の接着剤には、余分な煙が出たり、端が焦げたりするものもある。
MDF（中密度繊維板）
MDFは密度が高く、暗いエッジでカットされる。合板よりも煙が多く出る。マシンに強力な換気があることを確認してください。難燃剤やホルムアルデヒドが添加されているタイプは避けてください。
広葉樹と針葉樹
ほとんどの無垢材はレーザーでよく切れます。柔らかい木材は燃焼が速く、焦げることがあります。広葉樹はよりきれいなラインを作りますが、より遅い速度が必要です。水分と樹脂の含有量は切断品質に影響します。
バンブー
竹はきれいに切れ、環境に優しい。合板のように緻密で層になっている。エッジが黒くならないよう、適度な力で切ってください。キッチン用品、パネル、装飾部品のカットに適しています。
その他の天然素材および合成素材
レーザー切断には、金属、プラスチック、木材のほかにも多くの素材が使用される。天然素材や合成素材の中には、よく切れ、プロジェクトに質感や柔軟性を与えるものもある。
レザー（植物タンニンなめし）
ベジタブルタンニンなめし革は、よく切れ、よく刻まれる。ファッション、工芸品、ブランディングに使われる。クロムなめし革は切断時に有毒ガスが発生するので避ける。
フェルトとウール
羊毛フェルトはきれいに切れ、焦げた髪のような香りがする。手芸用やフィルター用として人気がある。合成フェルトは溶けたり、ガスが出たりすることがあるので、切る前に素材の種類を確認しよう。
コットンとデニム
ナチュラル・コットンとデニムは、きれいなエッジでよく切れる。薄いレイヤーが最適です。重い布地は低速で。生地は燃えやすいので、常に炎に注意してください。
コルク
コルクは軽く、低電力でもよく切れる。コースター、包装、ディスプレイなどに使われる。厚いコルクは焦げたり割れたりすることがある。エッジの品質を保つため、スピードはゆっくりめに。
紙・段ボール用途
紙や厚紙はレーザーで切断したり彫刻したりするのが簡単だ。これらの材料は軽量で低コストです。パッケージング、モデル、カスタムアートワークに最適です。
カードストック
カードストックはとてもきれいにカットできます。招待状、グリーティングカード、パッケージのインサートに最適です。焦げ跡を避けるため、低出力、高速で使用してください。
段ボール
段ボールは試作品やディスプレイに最適だ。よく切れますが、中に糊が入っているため煙が出ることがあります。低めの出力設定でカットし、換気をよくしてください。
板紙
板紙は紙より厚く、切れやすい。小売包装や紙器に使われる。速度を高く設定すれば、エッジの黒ずみを最小限に抑えながら、きれいなカットが可能です。
チップボード
チップボードは再生紙から作られている。エッジが黒く、切り残しが多くなります。焦げを避けるため、出力は低めに。裏打ち、タグ、模型の部品などによく使われる。
特殊素材と複合素材
見た目や機能を向上させるために、層やコーティングを組み合わせた素材もある。これらもレーザー切断は可能ですが、その構造や表面処理によって結果は異なります。
フォーム・ボード
PVCフォームやポリスチレンフォームのような発泡ボードは、溶けたり燃えたりすることがある。有毒ガスを放出するものもあります。EVAフォームやPEフォームなど、レーザーに安全なフォームを使用し、低出力でカットしてください。
ラミネート（LaserPLYなど）
LaserPLYと同様のラミネートはレーザー用に作られている。薄い表層があり、彫刻すると対照的なコアが現れる。それらはきれいに切れ、表記にとって理想的である。
アルマイト処理アルミニウム
アルマイトの切断はできないが、彫刻は非常にうまくいく。レーザーは表面の酸化膜を取り除き、むき出しの金属を露出させます。タグ、プレート、ラベルなどに広く使われています。
塗装またはコーティングされた金属
塗装された金属は彫刻できるが、切断はできない。コーティングが燃えてガスが発生することがあります。コーティングの種類を常に確認し、適切な換気を行ってください。ファイバー・レーザーは、金属表面の彫刻に適しています。
レーザー切断で避けるべき材料
材料によっては、レーザー切断に安全でなかったり、効果がなかったりするものがあります。有毒ガスを放出したり、発火したり、レーザーを損傷したりする可能性があります。これらはワークフローから除外するのが最善です。
PVC（ポリ塩化ビニル）
PVCは切断すると塩素ガスを発生する。このガスは非常に腐食性が高く、有毒である。機械に損傷を与え、健康にも害を及ぼします。PVCは絶対にレーザーで切断しないでください。
ビニール
ビニールはPVCと同様の挙動を示す。有害なガスを放出し、粘着性の残留物を残す。また、時間の経過とともに光学部品にダメージを与えます。ビニールを使用した素材の使用は避けてください。
ポリカーボネート（厚板）
薄いポリカーボネートは何とかなるかもしれないが、厚いシートはレーザーエネルギーを不均一に吸収する。炭化し、変色し、きれいなカットができることはほとんどない。有毒ガスも懸念される。
HDPE（高密度ポリエチレン）
HDPEはきれいに切断する代わりに溶けてしまう。粗く雑なエッジを残し、可燃性の蒸気を発生させる。制御が難しく、レーザーにうまく反応しない。
グラスファイバー
グラスファイバーにはガラスとエポキシ樹脂が含まれている。ガラスの粒子は光学部品を傷つけ、樹脂は有毒な煙を放出する。また、ガラス繊維を切断すると、機械部品がすぐにくすんでしまう。
ポリスチレンフォーム
発泡スチロールは火がつきやすい。溶けてひどいガスが発生し、散らかる。レーザーの熱で不安定になるので避けるべきである。
テフロン
テフロンは切断するとフッ化水素酸のような有害なガスを発生する。このガスは機器にも人にも危険である。レーザーに安全とは言えません。
コーティング・カーボンファイバー
エポキシ樹脂でコーティングされたカーボンファイバーは有毒な煙を出す。樹脂は炭化し、ファイバーは均一に切断されないことがある。レーザーの代わりに機械工具を使用する。
材料に適したレーザータイプの選択
異なるレーザーは、特定の材料に最も効果的です。間違ったものを選ぶと、カットがうまくいかず、時間が無駄になったり、装置が破損したりすることがあります。ここでは、レーザーを材料に適合させる方法を説明します。
CO₂レーザー
CO₂レーザーは、非金属材料の切断に最適です。木材、アクリル、皮革、厚紙、および一部のプラスチックに適しています。また、ステンレス鋼や軟鋼のような薄い金属も切断できますが、適切なパワーとセットアップが必要です。CO₂レーザーは、さまざまな材料を扱う店で標準的に使用されています。
ファイバーレーザー
ファイバーレーザーは金属を切断するための最良の選択です。ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、真鍮、銅、チタンを高速かつ高精度で扱います。ファイバーレーザーはCO₂レーザーよりも効率的で長持ちします。透明なプラスチック、木材、ガラスには効果がありません。
ダイオード・レーザー
ダイオード・レーザーは、コンパクトで予算に優しい。デスクトップ・カッターやホビー・マシンでよく使用される。薄い木材、柔らかいプラスチック、布に最適です。金属を切断することはできず、通常は出力が低いため、切断速度は遅く、軽作業に限定される。
結論
レーザー切断は、ステンレス鋼、アルミニウム、アクリル、合板、板紙など多くの材料でうまく機能する。これらはきれいな結果をもたらし、加工しても安全である。しかし、PVC、ポリカーボネート、テフロンのような一部の素材は、有毒ガスや切断品質が悪いため避けるべきである。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
