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CO2レーザー加工

CO2レーザー、ファイバーレーザー、YAGレーザーなど、レーザー加工機にはさまざまな種類があります。なかでもCO2レーザーは広く普及しており、木材、アクリル、ゴムなどさまざまな加工に利用されています。ここでは、CO2レーザーの特徴やメリット・デメリットを紹介します。

CO2レーザー加工の特徴

CO2レーザーとは、CO2(炭酸ガス)を媒質として光の増幅を可能にする、気体レーザーの一種です。ヘリウムや窒素を混合した炭酸ガスが用いられます。

気体レーザーは一般的にエネルギー効率があまりよくないと言われていますが、CO2レーザーは例外です。窒素分子と二酸化炭素分子の組み合わせにより、高いエネルギー効率を実現しています。

CO2レーザーが実際に使用されているシーンはさまざまで、加工、製造、距離測定、医療、美容整形などさまざまです。製造業では切断したり、出力を調整して彫刻や刻印したり、活躍のシチュエーションは多岐にわたります。

CO2レーザー加工機は、ファイバーレーザー加工機と比較されることが多いのですが、決定的な違いとして金属加工への対応力が挙げられます。CO2レーザーでも金属加工は可能ですが、出力の関係から、ファイバーレーザーのほうが使われがちです。

CO2レーザー加工のメリット

レーザー加工機の中で比較的安価

レーザー加工機には、CO2レーザー、ファイバーレーザー、YAGレーザーなどがありますが、CO2レーザーは機械そのものが安価です。その安さから、レーザー加工機の中でもっとも普及しています。

ガスを使用するためランニングコストはかかりますが、導入のコストが抑えられ、初期費用が安く済むのはひとつのメリットと言えるでしょう。

さまざまな材質の加工に使える

CO2レーザーは、加工の対応力もメリットとして挙げられます。木材、アクリル、ゴム、ガラス、レザーなど幅広く対応でき、CO2レーザーひとつでこなせます。また、彫刻や刻印などの細かい作業も得意です。

一部の金属にも対応できますが、光を反射する金属の加工には向いていません。

幅広い出力構築

CO2レーザーの強みとして、連続波出力がミリワット (mW) 単位のものから100キロワット (kW) のピーク出力まで対応できるフレキシブルさが挙げられます。また、Qスイッチや回転式ミラーを使用すれば、ギガワット単位にも対応します。

CO2レーザー加工のデメリット

光を反射する素材には不向き

さまざまな素材に対応するCO2レーザーですが、アルミのように光を反射する素材には向いていません。金属加工をメインにする場合は、CO2レーザーではなくファイバーレーザーかYAGレーザーを検討したほうがいいでしょう。

ランニングコストがかかる

機械自体は安価で導入しやすいCO2レーザーですが、レーザーガスの供給が欠かせないため、ランニングコストが発生します。

CO2レーザー加工を用いたシム加工事例

CO2レーザー加工を用いたシム加工事例
画像引用元:川地鉄工株式会社(http://kawachi-iw.com/kawachi-blog/archives/343)

CO2レーザーで加工した、0.01tの超薄板シムです。まるでアルミ箔のように非常に薄く軽量です。

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