板金レーザーカッター

マイクロプロセッサベースのコントローラは、部品の作成または変更を可能にする工作機械専用です。プログラム可能なデジタル制御により、機械のサーボとスピンドル ドライブが作動し、さまざまな加工操作が制御されます。DNC、直接数値制御を参照。NC、数値制御。
ろう付け、切断、溶接中に溶けないが、熱によって微細構造と機械的特性が変化する母材金属の部分。
材料の特性は、力が加えられたときの弾性および非弾性の挙動を示し、機械的用途への適合性を示します。たとえば、弾性率、引張強さ、伸び、硬度、疲労限界などです。
1917 年、アルバート アインシュタインは、レーザーの背後にある科学を認める最初の論文を発表しました。数十年にわたる研究開発の後、セオドア メイマンは、1960 年にヒューズ研究所で最初の機能レーザーを実証しました。1967 年までに、レーザーは穴を開けたり切断したりするために使用されるようになりました。ダイヤモンドダイスの金属。レーザーパワーによってもたらされる利点により、現代の製造業ではレーザーパワーが一般的になっています。
レーザーは金属以外のさまざまな材料を切断するために使用されており、レーザー切断は現代の板金工場にとって不可欠な部分となっています。この技術が容易に利用できるようになるまで、ほとんどの工場は平らな材料からワークピースを作成するためにシャーリングとパンチングに依存していました。
ハサミにはいくつかのスタイルがありますが、いずれも 1 つの直線状のカットを行うため、パーツを作成するには複数の設定が必要です。湾曲した形状や穴が必要な場合、シャーリングはオプションではありません。
ハサミが利用できない場合は、スタンピングが推奨される作業です。標準的なパンチにはさまざまな丸型および直線的な形状があり、希望の形状が標準でない場合は特殊な形状も作成できます。複雑な形状の場合は、CNC タレット パンチが使用されます。タレットには数種類のパンチが取り付けられており、それらを順番に組み合わせることで目的の形状を形成できます。
シャーリングとは異なり、レーザー カッターは 1 回のセットアップで任意の形状を作成できます。最新のレーザー カッターのプログラミングは、プリンターを使用するよりもわずかに難しいだけです。レーザー カッターでは、特殊なパンチなどの特殊なツールが必要ありません。特殊なツールが不要になるため、リード タイムが短縮され、在庫、開発コスト、旧式の工具のリスクも軽減されます。レーザー切断では、パンチの研ぎや交換、シャーラーの刃先の維持にかかるコストも削減されます。
シャーリングやパンチングとは異なり、レーザー切断も非接触作業です。シャーリングやパンチング中に発生する力によりバリや部品の変形が発生する可能性があるため、二次作業で対処する必要があります。レーザー切断は原材料に力を加えません。 、多くの場合、レーザーカットされた部品ではバリ取りが必要ありません。
プラズマや火炎切断などの他の柔軟な熱切断方法は、一般にレーザー カッターよりも安価です。ただし、すべての熱切断操作には、金属の化学的および機械的特性が変化する熱影響領域または HAZ が存在します。HAZ は、次のような可能性があります。他の熱切断技術と比較して、レーザー切断部品の熱影響範囲が小さいため、加工に必要な二次作業が削減または不要になります。
レーザーは切断だけでなく接合にも適しています。レーザー溶接には、従来の溶接プロセスに比べて多くの利点があります。
切断と同様に、溶接でも HAZ が発生します。ガスタービンや航空宇宙部品などの重要な部品を溶接する場合、そのサイズ、形状、特性を制御する必要があります。レーザー切断と同様、レーザー溶接の熱影響部は非常に小さいです。他の溶接技術に比べて明確な利点があります。
レーザー溶接、タングステン不活性ガスまたは TIG 溶接に最も近い競合他社は、タングステン電極を使用してアークを生成し、溶接対象の金属を溶かします。アーク周囲の極端な条件により、時間の経過とともにタングステンが劣化し、溶接品質が変化する可能性があります。レーザー溶接電極の摩耗の影響を受けないため、溶接品質がより安定し、制御が容易になります。レーザー溶接は、プロセスが堅牢で再現性があるため、重要なコンポーネントや溶接が難しい材料には最初の選択肢となります。
レーザーの産業用途は、切断や溶接に限定されません。レーザーは、幾何学的寸法がわずか数ミクロンの非常に小さな部品を製造するために使用されます。レーザーアブレーションは、部品の表面から錆、塗料、その他のものを除去し、準備するために使用されます。塗装用の部品。レーザーによるマーキングは環境に優しく (化学薬品を使用しない)、高速かつ永続的です。レーザー技術は非常に多用途です。
すべてのものには価格があり、レーザーも例外ではありません。産業用レーザーの用途は、他のプロセスに比べて非常に高価になる可能性があります。レーザー カッターほどではありませんが、HD プラズマ カッターは同じ形状を作成し、より小さな HAZ できれいなエッジをわずかに提供できます。レーザー溶接の導入は、他の自動溶接システムよりも高価です。ターンキーレーザー溶接システムは、簡単に 100 万ドルを超える可能性があります。
すべての業界と同様に、熟練した職人を惹きつけて維持するのは難しい場合があります。資格のある TIG 溶接工を見つけるのは難しい場合があります。レーザーの経験を持つ溶接エンジニアを見つけることも難しく、資格のあるレーザー溶接工を見つけることはほぼ不可能です。堅牢な溶接作業の開発経験豊富なエンジニアと溶接工が必要です。
メンテナンスにも非常に費用がかかる場合があります。レーザーの発電と送信には複雑な電子機器と光学系が必要です。レーザー システムのトラブルシューティングができる人を見つけるのは簡単ではありません。これは通常、地元の専門学校で習得できるスキルではないため、サービスが必要になる場合があります。メーカーの技術者による訪問。OEM 技術者は多忙で、リードタイムが長いことが生産スケジュールに影響を与える一般的な問題です。
産業用レーザー アプリケーションは高価な場合がありますが、所有コストは今後も上昇し続けるでしょう。小型で安価なデスクトップ レーザー彫刻機やレーザー カッター用の DIY プログラムの数は、所有コストが低下していることを示しています。
レーザー出力はクリーン、正確、多用途です。欠点を考慮しても、新しい産業用途が今後も見られる理由は簡単にわかります。