
の見通しレーザーカットアルミニウム多くの場合、コンポーネントは精度と速度を思い起こさせます。しかし、多くの製造業者は、そのユニークな課題のためにこの素材に注意してアプローチしています。
アルミニウムの高い反射率と熱伝導率は、清潔で正確な切断を困難にする可能性があります。ドロス、歪み、またはアルミニウムのカットの開始に苦労しましたか?あなたは一人ではありません。このガイドは、これらの課題を勝利に変えます。
効果的な方法を理解するレーザーカットアルミニウム多くの業界で不可欠です。航空宇宙、自動車、建築設計、電子機器はすべてそれに依存しています。軽量で耐久性のあるアルミニウム部品の需要は毎日増加しています。
この記事では、包括的な概要を説明します。レーザー材料の相互作用をカバーし、さまざまなシステムを探索し、一般的なハードルに取り組みます。段階的なアプローチは、マスターに役立ちますアルミニウムレーザー切断.
アルミニウムとのレーザー材料相互作用の原理
高出力レーザービームがアルミニウムと相互作用すると、切断プロセスを決定するいくつかの物理的現象が発生します。アルミニウムの特性は、この相互作用に大きく影響します。
- 反射率:アルミニウムは、一般的なレーザー波長、特にCO2レーザーに対して非常に反射的です。レーザーエネルギーのかなりの部分を反射でき、正しく管理していなければ、切断効率を低下させ、レーザー光学系を損傷する可能性があります。繊維レーザーは、波長が短いため、アルミニウムによるより良い吸収を提供します。
- 吸収:切断するためには、アルミニウムは溶けて蒸発するのに十分なレーザーエネルギーを吸収する必要があります。吸収速度は、材料の表面状態(酸化物層、粗さなど)、温度、レーザーの波長の影響を受けます。
- 融解と気化:十分なエネルギーが吸収されると、レーザービームの焦点のアルミニウムが急速に加熱され、溶け、部分的に蒸発します。
- 溶けた排出:アシストガス(通常は窒素または酸素)は、レーザービームと同軸的に使用されます。このガスジェットは、カットカーフから溶融および蒸発材料を強制的に排出し、カットを形成します。溶融排出の効率は、きれいなカットエッジにとって重要です。
- 熱伝導率:アルミニウムは高い熱伝導率を持っています。これは、レーザーによって送達される熱エネルギーが材料全体に素早く広がることを意味します。これは一部のアプリケーションでは有益ですが、より広い熱に影響を受けたゾーン(HAZ)につながり、カットを開始および維持するために必要な電力を増やし、特に薄いシートでの熱歪みに貢献することもあります。
- プラズマ形成:非常に高いレーザー強度では、プラズマ(イオン化ガス)がワークピースの上に形成されます。このプラズマは、入ってくるレーザービームを吸収または散乱させ、材料に到達するエネルギーを減らし、カット品質に影響を与えます。プラズマ形成の制御は、特に厚いアルミニウムセクションを切断する場合に重要です。
これらの原則を理解することは、レーザー切断アルミニウムその固有の課題を処理し、克服します。
アルミニウム切断用のレーザーシステム
適切なレーザーシステムを選択することは、効率的かつ効果的に最も重要ですレーザーでアルミニウムを切断しますテクノロジー。使用されるレーザーの主要なタイプには、ファイバーレーザー、CO2レーザー、および程度は低いがYAGレーザーが含まれます。
ファイバーレーザー
繊維レーザーは支配的な技術になりましたレーザー切断アルミニウムシートとプレート。
波長:通常、約1.06〜1.08マイクロメートル(μm)。この短い波長は、CO2レーザーの長い波長と比較してアルミニウムによってより容易に吸収され、より効率的なエネルギー移動につながります。
利点:
- アルミニウムのような反射材によるより高い吸収。
- 特に薄い厚さから中厚のアルミニウムの場合、より速い切断速度。
- 電気効率の向上とメンテナンスの低下により、運用コストが削減されました(レーシングガスなし、ミラーが少ない)。
- より良いビーム品質により、より細かいスポットサイズと複雑なカットが可能になります。
- より高いパワーモデルで厚いアルミニウムセクションを切断する能力。
考慮事項:テクノロジーは継続的に改善されていますが、場合によってはCO2レーザーと比較して、非常に厚いアルミニウムにわずかに粗いエッジを生成できます。
CO2レーザー
CO2レーザーはかつて業界標準でしたが、アルミニウムでより多くの課題に直面しています。
波長:通常、約10.6マイクロメートル(μm)。この波長では、アルミニウムの反射率が非常に高くなっています。
利点:
- パラメーターが完全にダイヤルされている場合、特に厚い材料で非常に滑らかなカットエッジを生成できます。
- 歴史的に、彼らは初期購入価格が低かったが、このギャップは狭くなった。
アルミニウムの短所:
- 高い反射率は、カットを開始するためにより高い出力を必要とし、逆反射につながり、潜在的にレーザーを損傷する可能性があります。
- アルミニウム上の繊維レーザーと比較して、切断速度が遅い。
- より高い運用コスト(レーシングガス、ミラーメンテナンス、電気効率の低下)。
CO2レーザーはアルミニウムを切断できますか?はい、しかし、ファイバーレーザーよりも効率が低く、より困難です。特別な光学系と慎重なパラメーター制御が必要です。切断CO2レーザー付きのアルミニウム多くの場合、大幅に多くのパワーが必要です。たとえば、の問題100W CO2レーザーはアルミニウムを切断できます反射率と熱伝導性を克服するためにはるかに高いパワーが必要であるため、通常、実際の厚さに対して「いいえ」と満たされます。
ND:YAGレーザー
ネオジムドープYttriumアルミニウムガーネット(ND:YAG)レーザーは、いくつかの点で繊維レーザーと同様の固体レーザーです。
波長:通常、繊維レーザーに似た1.064マイクロメートル(μm)は、金属による良好な吸収を提供します。
利点:
- 切断に適しています溶接アルミニウム.
- パルスすることができます。これは、熱入力を制御し、複雑な詳細または熱に敏感なコンポーネントを切断するのに有益です。
短所:
- 一般に、厚いセクションの切断に使用される最新の高出力ファイバーレーザーと比較して、平均電力と効率が低くなります。
- ランプポンプバージョンのメンテナンスは、ダイオードポンプまたはファイバーレーザーよりも高くなる場合があります。
- バルクシートメタルカッティングではなく、マーキング、彫刻、または特殊なマイクロマシニングなど、高いピークパルスエネルギーを必要とするアプリケーションでより一般的に見られます。
アルミニウム切断のためのレーザーシステムの比較
| 特徴 | ファイバーレーザー | CO2レーザー | ND:YAGレーザー(ダイオードポンプ) |
| 波長 | ~1.06 - 1.08 μm | ~10.6 μm | ~1.064 μm |
| アルミニウム吸収 | 良いから素晴らしい | 公正に貧しい | 良い |
| 切断速度(AL) | 非常に速い(特に薄い/中程度のゲージ) | もっとゆっくり | 中程度から高速(電力に依存します) |
| 効率 | High (typically >30-40%) | 低い(通常は10-15%) | 中程度から高 |
| マックス。厚さ(al) | High (with sufficient power, e.g., >12kW+で40mm) | 中程度(反射率とパワーによって制限) | 適度 |
| 運用コスト | 低い | 高い | 適度 |
| メンテナンス | 低い | 高(ガス、光学系) | 低から中程度 |
| 反射性の問題 | リスクが低く、反射材料のより良い取り扱い | 背中の反射のリスクが高く、慎重な管理が必要です | CO2よりも低いリスク |
| ビーム品質 | 素晴らしい | 良い | 良いから素晴らしい |
| ALの主要な使用 | 一般的な切断、レーザーカットアルミニウムパネル、シート、複雑な部分 | 歴史的に使用されており、現在は新しいシステムではあまり一般的ではありません | マーキング、溶接、およびいくつかの切断アプリケーション |
専門家の洞察:「関与するほとんどのアプリケーションの場合レーザーカットアルミニウム、ファイバーレーザーは現在、頼りになるテクノロジーです。アルミニウムの反射性を処理する効率、速度、および能力は、この特定のドメインでCO2レーザーをはるかに上回っています。過去10年間で業界で劇的な変化が見られました。」 - 業界の議論から採用された引用。
レーザー切断アルミニウムの課題を克服します

レーザー切断アルミニウムには、そのユニークな材料特性に対処する必要があります。それらを克服するための一般的な課題と戦略は次のとおりです。
高い反射率
チャレンジ:アルミニウムは、特にCO2レーザーからのレーザービームの大部分を反映しています。これにより、削減効率が低下し、背中の反射によりレーザー光学系が損傷する可能性があります。
解決策:
- ファイバーレーザーを使用してください:それらの短い波長は、アルミニウムによってより効率的に吸収されます。最も近代的ですレーザー切断機のアルミニウムシステムはファイバーベースです。
- パワーを増やす:電力密度が高いほど、初期反射率を克服するのに役立ちます。
- 表面修飾(あまり一般的ではありません):吸収性コーティング(特殊なスプレーやインクなど)を適用すると、初期のエネルギー吸収が改善されますが、これにより追加のステップとコストが追加されます。
- 入射角:一部の高度なシステムは、切断ヘッドのわずかな傾きを可能にするかもしれませんが、これは複雑です。
高い熱伝導率
チャレンジ:アルミニウムは、カットゾーンから急速に熱を放散します。これは、材料を溶かすにはより多くのレーザーエネルギーが必要であり、熱罹患ゾーン(HAZ)が大きくなり、歪みにつながる可能性があることを意味します。
解決策:
- より高い出力密度:高出力を備えた焦点を合わせたビームは、伝達できるよりも速く熱を入力するのに役立ちます。
- より速い切断速度:熱が広がる時間を最小限に抑えます。
- パルスレーザー:パルスレーザーモードを使用すると、全体的な熱入力を減らしながら、融解のために高いピーク電力を供給できます。
- 効率的な冷却:適切なワークサポートと、時にはアクティブ冷却(たとえば、非常に厚いセクション用の水冷テーブル)は、熱を管理するのに役立ちます。
ドロスフォーメーション(ボトムエッジ)
チャレンジ:ドロスは、カットの下端に付着する溶融材料です。それは一般的な問題ですアルミニウムレーザー切断.
解決策:
- 切断パラメーターを最適化します:切断速度、レーザー電力、ガス圧力を支援、ノズルのスタンドオフを微調整します。
- ガス選択を支援する:窒素(N2)は、一般に、清潔で酸化物を含まないエッジを生成し、ドロスを排出するのに役立つため、アルミニウムのアシストガスとして好まれます。酸素は、厚いアルミニウムに使用して、発熱反応と補助術を提供することができますが、酸化エッジをもたらします。
- ノズルの状態とアライメント:摩耗したノズルまたは誤ったノズルは、ガスの流れを破壊し、ドロスを悪化させる可能性があります。
- フォーカスポジション:焦点(材料表面のわずかに上、上、または下)を調整すると、ドロスに大きな影響を与える可能性があります。
burr層(上/下端)
チャレンジ:バリは小さく、切断エッジに沿って上昇した不完全性、上端(上部バー)でより一般的であるか、時にはドロスの一部として(ボトムバー)。
解決策:
- パラメーター最適化:ドロスと同様に、パワー、速度、ガス圧、焦点の調整が重要です。
- シャープフォーカス:最適なビームフォーカスを確保します。
- 材料品質:一貫性のない合金組成または表面汚染物質がバリに寄与する可能性があります。
熱歪み/ワーピング
チャレンジ:特に薄いレーザーカットアルミニウムシート、熱入力により、材料がゆがんだりゆがめたりする可能性があります。
解決策:
- 熱入力を最小限に抑える:最も低い有効出力と最も高い実用的な切断速度を使用します。パルスレーザーが役立ちます。
- 適切なクランプ/固定具:シートを切断床にしっかりと固定します。
- 切断戦略:切断パスを計画して、熱をより均等に分配します(例えば、大きな外部輪郭の前に小さな内部機能を切断するか、鉛イン/アウトを戦略的に使用します)。
- マイクロジョイント/タブの使用:カットが完了するまで部品を所定の位置に保持するために小さなタブを残して、ワーピングや部品がkerfに傾けるのを防ぐことができます。
カット/不完全なピアスを開始するのが難しい
チャレンジ:反射率と導電率のため、特に厚い材料では、切断(ピアス)を開始することは困難です。
解決策:
- ランプされたピアス:徐々にレーザー出力を増やすか、パワー、パルス、ガスの流れを変える特定のピアスルーチンを使用します。
- 最適化されたPierceパラメーター:より長いピアス時間、より高いピアスパワー、およびピアスのための特定のガス圧力。
- プレドリル(まれ):非常に厚いまたは問題のある材料の場合、機械的なプリドリルが考慮される可能性がありますが、レーザー切断の目的の一部を打ち負かします。
酸化物層干渉
チャレンジ:アルミニウムは、その表面に丈夫で高溶融点アルミニウム(Al2O3)層を自然に形成します。この層は、レーザーの結合を妨害し、品質を削減できます。
解決策:
- 十分なレーザーパワー:レーザーには、この酸化物層をすばやく突破するのに十分なエネルギーが必要です。
- ガスダイナミクスを支援する:適切なアシストガスの流れは、酸化物と溶融物質を効果的に除去するのに役立ちます。
- 表面クリーニング(重要なアプリケーション用):場合によっては、現代の高出力レーザーがしばしばこれを克服するが、表面の事前洗浄またはわずかな摩耗が考慮されるかもしれない。レーザーアブレーション技術も、処理前に酸化物を除去するために出現しています。
慎重なパラメーター選択と適切なレーザー技術を通じてこれらの課題に体系的に対処することにより、高品質レーザーカットアルミニウムパネルまた、部品は一貫して生成できます。
アルミニウムのレーザー切断パラメーターの最適化
高品質のカットを達成するときレーザー切断アルミニウムさまざまなマシンパラメーターの正確な最適化にかかっています。これらのパラメーターはしばしば相互依存しており、特定のアルミニウム合金、その厚さ、および望ましいカット品質に基づいて調整する必要があります。
焦点位置とビーム品質
焦点:これは、材料表面(上、AT、または下)に対するレーザービームの焦点の垂直位置を指します。
- 薄いアルミニウムの場合(例:<3mm):表面のわずかに焦点を合わせると、しばしば良い結果が得られます。
- 厚いアルミニウム(例えば、> 6mm)の場合:焦点は、多くの場合、材料の厚さを介して十分なエネルギー密度を維持するために、材料(負の焦点位置)にさらに設定されます。実験が重要です。
- インパクト:KERFの幅、エッジの品質、ドロスの形成、ピアスの有効性に影響します。
ビーム品質(m²):レーザービームが小さな場所にどれだけうまく集中できるかの尺度。繊維レーザーは一般に優れたビーム品質を持っています。これは、焦点でより高い出力密度を可能にするため、アルミニウムを切断するのに有利です。これは、反射率と熱伝導性を克服するのに役立ちます。
さまざまなアルミニウムの厚さの切削速度
切断速度は重要なパラメーターであり、材料の厚さに反比例し、レーザー出力の影響を直接受けます。
一般的な傾向:厚さが増加するにつれて、材料を溶かすためにユニットの長さあたりの十分なエネルギー入力を可能にするために、切削速度が低下する必要があります。
ファイバーレーザーの利点:一般に、繊維レーザーは、特に薄いゲージから中程度のゲージで、同様の出力のCO2レーザーと比較して、アルミニウムの切断速度が大幅に高くなります。
例(実例 - 実際の値は特定のマシンと合金に依存します):
- 1kWファイバーレーザー付きの1mmアルミニウム:10-15 m/min
- 3kWファイバーレーザー付き3mmアルミニウム:5-8 m/min
- 6kWファイバーレーザー付き6mmアルミニウム:2-4 m/min
- 1 0 6kWファイバーレーザー付きMMアルミニウム:0。8-1。5m/min
レーザー切断アルミニウムの厚さ高速レーザーとともに機能は増加します。 12kWファイバーレーザーは、アルミニウムを最大40mm以上カットできます。
レーザー処理に関する最近のレポートは、切断速度を最適化するだけではないことを強調しています。エッジの品質には非常に重要です。過度に遅い速度でHAZとドロスが増加する可能性がありますが、過度に速い速度は不完全なカットやエッジ仕上げが不十分になる可能性があります。
電力要件
必要なレーザー出力は、アルミニウムの厚さと望ましい切断速度に大きく依存します。
アルミニウムを切断するには何ワットのレーザーが必要ですか?
- 薄いアルミニウム(<1mm):潜在的に低電力ファイバーレーザー(例えば、500W - 1 kW)で切断できますが、より高い電力により速度が高くなります。
- 中厚(1-6 mm):通常、効率的な切断のために1KWから6KWのファイバーレーザーが必要です。のためにレーザー切断6061アルミニウム3mmの、2-3 kWファイバーレーザーが一般的です。
- Thick aluminum (>6mm):合理的な速度を達成し、品質を削減するために、6kW、8kW、12kW、さらには20kW+ファイバーレーザーなどの高出力の恩恵を受けます。
反射率と導電率の影響:アルミニウムの特性により、エネルギーを効果的に材料に結合するために、同じ厚さの鋼と比較して、より多くの初期パワーが必要になることがよくあります。
CO2レーザー電源:CO2レーザーでアルミニウムを切断しようとすると、一般に同じ厚さの繊維レーザーよりも大幅に高い出力が必要であり、それでも厚い切片の結果は次第にない場合があります。CO2レーザーでアルミニウムを切断します多くの場合、現代の製造のための非経済的なことを証明しています。
業界の専門家の洞察:「厚いアルミニウムを切断するために、より高いパワーファイバーレーザー(12kW以上)に大きな推進力を発揮してきました。これにより、速度が向上するだけでなく、プロセスの安定性が向上し、より一貫したエッジ品質を提供し、挑戦的な合金でドロスを減らします。」
最適なパラメーターを見つけるには、多くの場合、テストカットと調整の反復プロセスが含まれます。多くの最新のレーザー切断機には、アルミニウムなどの一般的な材料用の組み込みデータベースが付属しており、その後、微調整できる開始パラメーターを提供します。
レーザー切断アルミニウムの段階的なガイド

正常にレーザー切断アルミニウム設計から後処理への体系的なアプローチが含まれます。これらの手順に従うことで、質の高い結果と効率的な生産を確保することができます。
デザインと前処理
- CADデザイン:
- コンピューター支援設計(CAD)ソフトウェアを使用してデザインを作成します。
- きれいなジオメトリ(開いた輪郭、重複する線、または重複したエンティティがありません)を確保します。
- 材料の厚さと最小機能サイズを考慮してください。非常に厚いアルミニウムでは、小さく複雑な詳細が挑戦的かもしれません。
- KERF幅を説明します(レーザーによって除去された材料の幅)。これは、特に連動部品の場合、次元の精度には重要です。アルミニウムの典型的なkerf幅は{{{0}}}。厚さとパラメーターに応じて、1mmから0.5mmです。
- 効率のためにカットパスを最適化し、熱の歪みを最小限に抑えます(たとえば、外部プロファイルの前に内部機能を削減します)。
- ネスト(複数の部品の場合):
- アルミニウムシートに複数の部品を効率的に配置して、材料の利用を最大化し、廃棄物を減らします。ネスティングソフトウェアは、これによく使用されます。
- ファイル形式:設計を、レーザー切断機関のCAM(コンピューター支援製造)ソフトウェア(DXF、DWG、AIなど)と互換性のある形式でエクスポートします。
ガスの選択と制御を支援します
アシストガスの選択と制御は重要ですアルミニウムレーザー切断.
窒素(N2):
- 最も一般的で、アルミニウムに好まれています。
- 清潔で光沢のある、酸化物を含まないカットエッジを生成します。これは、溶接されたり、二次処理なしで高品質の仕上げを必要とする部品に最適です。
- 効果的に溶融物質を排出するには、より高い圧力(通常は10-20 bar、または145-290 psi)が必要です。
- 非反応性、酸化防止。
酸素(O2):
- It can be used for cutting thicker aluminum sections (>6-8 mm)発熱反応を引き起こし、カットにエネルギーを加え、速度が増加する可能性があります。
- 酸化されたカットエッジになります(暗い、マット仕上げ)。これは、その後の溶接またはコーティングが必要な場合は洗浄が必要になる場合があります。
- 窒素(通常は2-10 bar、または30-145 psi)と比較して低い圧力で使用されます。
- 酸素を含むレーザー切断アルミニウムエッジの品質が最重要である場合、あまり一般的ではありません。
空気:
- 主に窒素と酸素の混合物。一部のアプリケーションでは、費用対効果の高いオプションになる可能性があります。
- 通常、純粋な酸素よりも重度は少ないが、切断端にある程度の酸化をもたらします。
- 品質と一貫性は、大気質(水分、オイル含有量)によって異なります。
ガス圧力とノズル制御:
- 圧力は慎重に制御され、材料の厚さとカットの種類に対して最適化する必要があります。
- ノズルの直径とスタンドオフ距離(ノズルチップから材料表面までの距離)は、適切なガスダイナミクスと品質を削減するために重要です。
材料の準備
クリーニング:アルミニウムシートがきれいで、過剰な油、グリース、汚れ、または重い酸化がないことを確認してください。最新の高出力レーザーは、しばしば薄い天然の酸化物層を切り抜けることができますが、汚染物質は削減された品質と一貫性に影響を与える可能性があります。
保護フィルム:一部のアルミニウムシートには、PVCまたはPE保護フィルムが付属しています。
- フィルムをつけて切断する場合は、それに応じてレーザーセーフとパラメーターを調整していることを確認します(ドロスとエッジの品質に影響を与える可能性があります)。繊維レーザーは一般に、薄膜を切断するのに優れています。
- カットする前にフィルムを削除することは、最良のエッジ品質のために好まれることがよくありますが、ハンドリング中に表面を潜在的な傷にさらします。
平坦さ:材料が切断床に平らであることを確認してください。ゆがんだシートやお辞儀をしたシートは、一貫性のない焦点につながり、品質を削減する可能性があります。
レーザー切断のための一般的なアルミニウム合金の特性
| 合金シリーズ | 一般的なグレード | レーザー切断の重要な特性 | レーザーカットパーツの典型的なアプリケーション |
| 1xxx | 1100 | 純粋なアルミニウム(〜99%)。優れた腐食抵抗、高い熱および電気伝導率。柔らかく、比較的簡単にカットできますが、ドロスになりやすい。 | 化学機器、反射装置、および食品取り扱い装置。 |
| 3xxx | 3003 | 優れた作業性と腐食抵抗、中程度の強度。よくカットします。 | 一般的なシートメタルワーク、熱交換器、調理器具。 |
| 5xxx | 5052, 5754 | 優れた腐食抵抗(特に海洋環境)、優れた溶接性、および形成性。優れたレーザー切断性能。 | 海洋成分、車両体、標識、囲い。 |
| 6xxx | 6061, 6063 | 良好な強度、良好な耐食性、良好な溶接性、および機械性。非常に一般的ですレーザー切断6061アルミニウム。優れたカット品質が達成可能です。 | 構造コンポーネント、自動車部品、建築セクション、および電子機器シャーシ。 |
| 7xxx | 7075 | 非常に高い強度(一部の鋼に匹敵する)、良好な疲労抵抗。より高いストレスのためにレーザーカットにとってより困難。割れを避けるために、慎重なパラメーター制御が必要になる場合があります。 5xxxまたは6xxxよりも低い耐食性。 | 航空宇宙コンポーネント、高ストレス構造部品、および軍事用途。 |
注:「最良の」グレードは、強度、耐食性、フォーミン性、コストに関するアプリケーションの要件に依存します。
マシンのセットアップとパラメーターの最適化
- ロード材料:アルミニウムシートをレーザー切断機のベッドにしっかりと置きます。
- 選択/ロードプログラム:パーツのCAMファイルをロードします。
- パラメーター入力:
- レーザーパワー(ワット数):材料の厚さと種類に応じて設定します。
- 切削速度(mm/minまたはインチ/分):厚さとパワーを調整します。
- ガスの種類と圧力(バーまたはPSI)を支援します。
- 焦点(mmまたはインチ)。
- ノズルの直径とスタンドオフ距離。
- 周波数とデューティサイクル(パルス切断用)。
- 多くのマシンには、さまざまなアルミニウムグレードと厚さの開始パラメーターのライブラリがあります。
- テストカット:特に新しい合金、厚さ、または複雑なデザインである場合、同じ素材のスクラップピースでテストカットを実行します。エッジの品質、ドロス、バリ、および寸法精度を評価します。必要に応じてパラメーターを調整します。

レーザー切断プロセス
- マシンホーミングとアラインメント:マシンが適切に調整されていることを確認してください。
- 実行:切断プログラムを開始します。レーザーヘッドはプログラムされたパスに沿って移動します。
- ピアス:レーザーは最初に材料を突き刺して、カットの出発点を作成します。これは、特に厚いアルミニウムにとって重要なステップです。
- 切断:レーザービームは、ガスジェットの支援を受け、輪郭に沿って材料を溶かし、排出します。
- 監視(可能であれば/必要な場合):一部の高度なシステムには、切断中に問題を検出する監視機能があります。また、オペレーターは定期的に削減品質を確認する必要があります。
後処理
削減の品質とアプリケーションの要件に応じて、後処理手順には以下が含まれます。
- 討論/ドロス除去:カットエッジからバリまたはドロスを手動または機械的に除去します。ツールは、シンプルなハンドファイルから自動化された討論マシンまでさまざまです。
- クリーニング:残留フィルムの接着剤、スパッタ、または汚染物質を除去します。
- 表面仕上げ:必要に応じて、サンディング、研磨、陽極酸化、パウダーコーティング、塗装などのプロセスを適用できます。陽極酸化は一般的な仕上げですレーザーカットアルミニウムパネル耐食性を高め、色を提供します。
- 検査:次元の精度と全体的な品質を確認します。
安全上の考慮事項(プロセス全体)
- レーザーの安全性:レーザー切断機は通常、クラス1のエンクロージャーです(通常の操作中は安全です)。ただし、オペレーターは安全手順についてトレーニングを受ける必要があります。安全インターロックをバイパスしないでください。
- 目の保護:直接または反射レーザービームにさらされるリスクがある場合(たとえば、メンテナンス中またはインターロックが侵害されている場合)、適切なレーザー安全メガネを着用する必要があります。繊維レーザーの場合、これは〜1µmの波長の保護を意味します。
- 煙抽出:レーザー切断アルミニウムは、オペレーターの健康と環境を保護するために効果的に抽出およびろ過する必要がある煙と微粒子を生成します。
- マテリアルハンドリング:アルミニウムシートを処理するときは手袋を着用し、鋭いエッジと表面汚染から保護するために部品を切ります。
- 火災の安全性:アルミニウム自体はシートの形ではあまり可燃性ではありませんが、一部のコーティングや汚染物質はリスクをもたらす可能性があります。適切な消防装置が利用可能であることを確認してください。
- 高圧ガス:ガスシリンダーと高圧ラインを慎重に処理します。
- これらの手順に熱心に従い、パラメーターの最適化に細心の注意を払うことにより、高品質レーザーカットアルミニウム部品は確実に効率的に生産できます。
結論
マスタリングレーザーカットアルミニウム複雑で耐久性のあるコンポーネントを作成するための膨大な可能性を開きます。アルミニウムの特性はハードルを示していますが、知識と最新の繊維レーザーで克服されます。
慎重なプロセス制御が重要です。これには、レーザー材料相互作用の理解が含まれます。また、ような合金のパラメーターを最適化することも意味しますレーザー切断6061アルミニウム.
成功は体系的なアプローチにあります。設計からガスの選択(通常は窒素)および微調整された設定を支援するために、製造業者はドロスと歪みを征服することができます。安全性の認識を備えたガイドは、品質出力を支援しています。
完璧への道アルミニウムレーザー切断試験が含まれる場合があります。しかし、報酬条件の部品と次のようなアイテムの効率的な生産レーザーカットアルミニウムパネル- 重要です。テクノロジーが進化するにつれて、この金属の処理が容易になります。
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よくある質問
Q:レーザーカットとはどのようなアルミニウムの厚さですか?
A:レーザー切断アルミニウムの厚さは、レーザー出力に依存します。高電力ファイバーレーザー(6kW -20 kW+)は、30-40 mm(1。2-1。5インチ)以上カットできます。低電力システム(1-3 kW)は、6-10 mmを効果的に管理します。
Q:アルミニウムを切断するのにレーザーの強力なのはどれくらいですか?
A: Power varies with thickness. For thin sheets (1-2mm), 1-2 kW fiber lasers work. Medium (3-6mm) needs 2-6 kW. Thicker aluminum (>6mm)レーザー付きのアルミニウムを効率的に切断するための6kWから12kW+ファイバーレーザーの恩恵。
Q:100W CO2レーザーカットアルミニウムはできますか?
A:いいえ、100WのCO2レーザーは、一般に、アルミニウム、さらには薄い箔を切るには弱すぎます。アルミニウムの反射率と熱伝導性は、はるかに高い出力を必要とします。ファイバーレーザーが推奨されます。ダイオードレーザーはアルミニウムを切断できますか?低電力ダイオードレーザーも大幅に苦労しています。
Q:レーザー切断に使用されるアルミニウムのグレードは何ですか?
A:レーザーカットのアルミニウム部品の一般的なグレードには、6061(強い、良好なオールラウンド)、5052(フォーマブル、耐腐食性)、3003(汎用)、および1100(純粋、導電性)が含まれます。最高のグレードはアプリケーションに依存します。
Q:レーザー切断アルミニウムに使用されるガスは何ですか?
A:窒素(N2)は、レーザー切断アルミニウムの最も一般的なアシストガスです。清潔で酸化物を含まないエッジを生成します。酸素は厚いセクションに使用できますが、エッジを酸化します。空気は安価ですが、きれいなオプションです。

