加工事例
Processing example
- 2020-10-30
燃えやすい素材のレーザー加工について色々検証してみます
HAJIME はCO2レーザー加工機に分類されています。
CO2レーザー加工機が照射するレーザー光の波長は 10.6μm となり、遠赤外線で加工を行うので、可燃性の物質（燃えるもの）であればなんでも加工できると言えます。
しかし、中には発火点の低い、燃えやすい素材もあるので注意が必要です。
特にカーボン、ガラエポ、FRPなど、ファイバー素材をエポキシ樹脂で固めたものや、コルク板・ゴム板は発火し易いことで知られます。
また、ポリカボネート・PET・プラ板などのプラスチックは熱変形し易くコゲが目立ちます。
これらの素材は彫刻加工は可能ですが、切断加工は危険です。さらに、揮発剤を含む素材（接着剤など）が含まれる場合は、引火性を伴うのでさらに燃えやすくなります。
弊社に問い合わせをいただいた際は、口頭やメールにてCO2レーザーでは切断加工が難しい旨をご説明しているのですが、実際に見ていただいた方がわかりやすいかと思い記事にしました。
早速、HAJIME と相性の悪い素材を加工すると、どうなってしまうのか見てみましょう。
カーボン板 2mmの切断
カーボンの特徴は、軽量・高強度で熱にも強く、航空機やレーシングカー、自転車、釣竿など、さまざまな分野に用いられます。今回選んだ素材の中では、一番発火しやすいので注意しましょう。
予想通り、勢いよく火柱が立ち発火しました。はやりカーボンをレーザーカットをすると、かなり危険を伴います。強度も高いので、CNC ルーターのような物理加工でないと切断は難しいと思います。
コルク板 3mmの切断
コルクも燃えやすく、コゲがつきやすい素材です。彫刻加工をした際は、逆にコゲが目立ちコントラストが出るので綺麗な仕上がりとなりますが、切断した場合はどうなるのでしょうか。
レーザー照射直後から火柱が立ち、加工終了まで続きます。切断面の周囲まで炭化してしまい、触ると黒い炭がボロボロと崩れ落ちてしまいます。やはり切断は難しいですね。
ゴム板 2.8mmの切断
次は、ゴム印加工で使用するレーザー彫刻専用のゴム板です。生ゴムやシリコンゴムよりも燃えにくく、彫刻時の仕上がりは綺麗ですが、切断した場合はどうなるでしょうか。
コルク同様、レーザー照射直後から火柱が立ち、加工終了まで続きます。炭化したゴムが浮き上がって、黒い炭のかたまりが表面に残りました。こちらも切断は無理ですね。
ポリカボネート板 1mmの切断
ポリカボネートは、耐衝撃性に優れたプラスチック素材で、飲料水のボトルや CD・DVDディスク、ゴーグルなどに利用されています。航空機の窓や防弾ガラスにも使われるそうです。
こちらも切断直後から発火して、加工終了まで続きます。透明なので、裏側の発火も確認できました。切断面にべっ甲色のヤニ汚れの様なものが多くつきます。
PET板（ポリエチレンテレフタレート ） 1mmの切断
PET（ポリエチレンテレフタレート ）は、耐寒性、強度に優れたプラスチック素材で、飲料水のペットボトルや卵パックなど、食品の容器に使用されることが多い素材です。
ポリカボネートほどではありませんが、こちらも切断面に茶色（黄色）いヤニ汚れが付きました。発火はしませんでしたが、溶解した切断ラインが若干盛り上がります。
プラ板（ポリスチレン） 1.5mmの切断
プラモデルでおなじみの、タミヤ製のプラ板（ポリスチレン）です。加工性に優れ、射出成型がしやすいため、日用品や模型に使われることが多い素材です。
発火はせず、コゲも付きませんが、熱による溶解性が高く切断ラインが大きく盛り上がります。
こうして見ると、プラスチック系は切れない事もないという感じですが、加工品質は悪いです。
ポリカボネートと PET は、茶色いヤニ汚れが致命的です。
購入前に加工品質のご確認を
いかがだったでしょうか。レーザーの波長には、素材との相性があるということがお解りいただけたと思います。
レーザー加工機の導入をご検討の際は、実際に素材を加工してみて希望される加工品質や仕上がり精度を満たしているのか、十分に見極めるようにしてください。
弊社でも加工実績の無い、特殊な素材もまだまだたくさんあると思います。HAJIME ご購入の前は、サンプル加工をお申込みいただき、加工後の仕上がりをご確認くださいますようお願いいたします。
- オーレーザーでは以下素材を加工禁止としています
※ 上記素材は腐食性を含む有害なガスが発生するので加工禁止です。
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