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tools:laser:index.html

レーザー加工機

収束させたレーザー光の高温で材料を蒸発させ、溝を掘ったり切断したりします。
いろいろなものが簡単に切断できますが、一部加工禁止の材料があります。

加工機

レーザーの種類や出力によって、加工できるものやその程度が変わってきます。当施設で持っているのはCO2レーザー機になります。

Podea Zero Corsa (ポデア) :CO2レーザー(金属発振菅)、出力40W、加工エリア300×600mmx高さ140mm

加工機制御ソフト

加工したいデータを読み込んで、レーザー加工機を動かして加工します。

1.Podea ソフトウェア

最初の制御ソフトです。

2.Podea WebUI

サーバー/クライアント方式で、Webブラウザ上の画面で操作します。


3.Podea App

対象OSをWindowsに絞ることで開発効率をアップし、機能や能力をアップさせた、今後の制御ソフトです(2023/12パイロット版リリース)。


材料

非常に強い光をレンズで集めて、その熱でピンポイントで材料を焼いて加工(固体⇒気体)するだけなので、本来はあまり材料を選ばないはずですが、いろいろな理由から加工できない素材もあります。

  • 金属:CO2レーザーの波長が吸収されにくいことと、当施設の機械では出力が足りないため、加工はできません。
  • ゴム、天然皮革:焼いたときに悪臭が発生するために切断加工は避けたいです。ただし出力が小さくてすむ彫刻加工については可としますので、革製品に図やロゴなどをマーキングしたり、ゴム印を作成したり(ゴムはレーザー加工専用のゴムがあるのでそちらを使ってください)できます。
  • 鏡(鏡面):鏡面の素材にもよりますが、レーザーを反射してしまうと加工できないだけでなく非常に危険ですので禁止します。反射しない裏面からの加工であれば可能です。アクリルミラーは裏面から切断・彫刻加工ができます。
  • 塩化ビニル素材は、焼くと腐食性の有毒ガスが発生し、機械の内部をだめにしてしまうので全面禁止です。メーカーのサービスも受けられなくなります。塩ビが含まれているかどうか不明な素材は、専用の器具を使って炎色反応で確認します。
  • 各種透明アクリル彫刻と切断アクリルは、切断・彫刻ともにレーザー加工に向いていてきれいに加工できます。アクリル板は製法の違いで2種類(押出し、キャスト)あり、性質も違いますので、加工機の設定も変えた方がよいこともあります。店頭で普通売っているのは押出しなので、加工条件もそちらで確認しています。キャストを使う場合は事前にテスト加工をして加工条件を確認してください。
  • 3Dプリンタビルドシート素材切断アクリル以外の他の合成樹脂の場合、加工すると切断箇所が凸凹に荒れて汚くなってしまうことが多いです(PET、PC(ポリカーボネート)等)。3Dプリンタで作ったPLAの成形品を切ってみると切り口が溶けやすく、きれいに仕上げるには設定の調整が必要です。
    これらの素材は切断も彫刻もできますが、種類によって加工の状態が結構異なるので、必ず事前のテスト加工で確認します。
    EVAシートを切ってみたら、厚みのあるものでも結構キレイに切断できました(EVAシートのレーザー切断)。
  • MDF切断木質材料としては、木の粉を固めたMDFが均質なために切断しやすく一般的です。天然の板材を切断する場合は、節や木目の状態を見ながらケースバイケースで判断が必要です。彫刻についてはどちらも可能です。煙とスス、ヤニがたくさん出るので、加工エリアからの排気をきちんとしてやる必要があります。
  • 石材やガラスも(切断は無理ですが)彫刻(マーキング)なら加工できます。

※レンズの焦点は1点になりますので、深い場所には焦点が合わなくなり光が弱まります。また、光が遮られても加工できません。そのため、材料が厚い場合はどのくらいまで切断ができるか、テスト加工が必要です(これまでアクリルは5mm、MDFは9mmまでは切断したことがありますが、それ以上は要確認です。アクリルはもっといけると思いますが、MDFは切断面が炭化して平らでなくなってきており、このあたりが実用上限界だと思います)。
2-5mmアクリル板切断 9mmMDF切断 同じ9mmMDFで、レンズ焦点を板厚の半分に合わせて切断。







工具・用具

  • マスキングテープ
    • 光によって加工するため、材料に力がかかりませんので、材料をきちんとと固定する必要はありませんが、給排気によって加工機内部で発生する空気の流れや動く部分からの振動を考慮して、紙など軽い材料を加工する時は、マスキングテープで何箇所か加工テーブル枠に留めておくと安心です。

    • アクリル板の保護紙がなかなか剥がれないときは、マスキングテープを上から貼っていきなりバリッと引っ張ると楽に剥がれてくれます。急加速の衝撃が重要です。

    • 加工時に発生する煙やガスの影響で材料が汚れるのを防ぐために、マスキングテープを加工する表面に貼ってそのまま加工し、加工後に剥がすという使い方もよく行われます(画像で切っているのは3Dプリンターのビルドシート素材です。塩ビ判定でも使っています。)
      そのまま加工。ガスが出てまわりがかなり汚くなります マスキングテープを貼り付け 一緒に切断。 剥がすときれいです












  • 塩ビちゃん塩ビ判定器具:材料が塩化ビニルかどうかを判定するのに使用する器具です。調べたい樹脂を焼いた針に少量付けて、それをガスバーナーで炙って炎色反応を観察します(塩ビだと炎が緑になる)。


  • GRPオイルスプレー/グリススプレー:本体のメンテで動く部分の給脂に使います。この本体の構造上、手が届かないところが多いので、できる範囲で動く部分に油(鉱物油ベース)を塗っておきます。
    スライドするY軸に多めに塗っておいたらトラブルの原因になったので、一旦塗ったあとで軽く拭き取っておくようにします。


  • 白いクリーム状アクリル用研磨剤:アクリルの表面をきれいに磨くための研磨剤です。レーザー加工で発生するくすみの除去に使って効果がありました。




  • アクリルが溶け込んだ溶剤アクリル用接着剤:切断したアクリルパーツ同士の接着に使います。粘度が低いので、接着するパーツ同士をあらかじめ接触させておき、その隙間に染み込ませて接着します。
    アクリルを溶剤に溶かしたようなものなので、乾くと強固に一体化します。火気厳禁です。






レーザー加工のコツ

tools/laser/index.html.txt · 最終更新: 2023/12/11 16:07 by Staff_Ujiie