レーザーカットのバリとスラグを除去するためのガイド 日本

レーザー切断技術は、特に自動車製造、航空宇宙、電子機器製造、医療機器などの現在の産業において重要な役割を果たしています。しかし、レーザー加工中に発生する避けられないスラグバリの問題は、製造業者を悩ませてきました。
レーザーが材料を酸化すると、加熱により、壊れたバリに似た粗いスラグ残留物が残ります。これは主に下端に現れます。バリは製品の品​​質に多大な影響を与え、外観だけでなく、その後の処理の作業負荷とコストも増加させます。そして最悪なのは、バリが作業者の安全上のリスクをもたらす可能性があることです。精密加工や高性能アプリケーションでは、バリは通常、酸、腐食、または粒子状物質の捕捉と蓄積によって最初にひどくなります。
しかし、レーザースラグバ​​リの形成は、レーザー加工プロセスのパラメータと密接に関係しています。適切なパラメータ設定により、レーザービームと材料の効果的な相互作用が確保され、バリを効果的に減らすことができます。そこで、ACLPRESS では、レーザー出力、パルス周波数、速度、焦点距離、切断ガス、ガス流量と圧力などのレーザーパラメータを調整して、レーザースラグバ​​リを減らし、製品品質を向上させる方法を紹介します。
1. パルス周波数を上げて電力を下げると、一般的にスラグ生成を減らすことができます。
2. スキャン速度を適切に上げると、スラグの除去が向上します。もちろん、さまざまな厚さの鋼板、材料特性、切断要件によって、最適なスキャン速度と幅が決まります。
私たちの提案は次のとおりです。 
より薄い鋼板: より高速なスキャン速度とより狭いスキャン幅を使用して、切断速度と品質を向上させます。
厚い鋼板：切断品質を確保するには、スキャン速度を遅くし、スキャン幅を広くする必要があります。
3. レーザー焦点位置:
焦点位置によって、製品表面上のビーム径と電力密度、および切開の形状が決まります。
焦点距離が長いほど、スポットは粗くなり、スリットは広くなり、加熱領域、スリットサイズ、スラグ除去能力に影響します。
通常：
ゼロフォーカス：最小のスポットと最小のスリットは、高速で高精度の薄板切断に適しています。
ポジティブフォーカス: 切断部分は滑らかで、切断速度は遅くなります。これは、切断部分が要求される中厚板の切断に適しています。板の密度が高いほど、フォーカスは高くなります。
ネガティブフォーカス: 切断速度は速くなりますが、切断面の表面は粗くなります。断面品質に対する要求が低い中厚板の切断に適しています。板の密度が高いほど、フォーカスは低くなります。
切断中にバリが内側に寄る場合は、フォーカスが低すぎることが原因である可能性が高いので、フォーカスを上げる必要があります。バリが外側に寄る場合は、フォーカスが高すぎることが主な原因である可能性があります。
同時に、適切な切断速度と空気圧を使用することもバリ除去に効果的です。
4. 材料の表面処理を最適化します。
レーザー加工前に材料表面を適切に処理すると、スラグの発生を最小限に抑えることができます。たとえば、化学的方法を使用して表面を洗浄し、油や不純物を除去し、サンドブラストまたはレーザー研磨を行うと、材料の平坦性と表面粗さを良好に保ち、スラグの付着を減らすことができます。
5. 吹き付けには補助ガスを使用する:
レーザー加工中に、スラグバリを除去するには、補助ガスを使用して吹き付けるのがよく使用されます。レーザー加工エリアに高圧ガスを吹き付けると、溶融材料を素早く排出し、バリを吹き飛ばすことができます。一般的に使用される補助ガスには、空気、窒素、酸素、その他の不活性ガスがあり、具体的な選択は材料の特性と加工要件によって異なります。純粋なガスは、切断中に発生したスラグを効果的に吹き飛ばし、バリの形成を減らすことができます。窒素は、酸化を防ぎ、よりきれいな切断面を得るのに役立つため、一般的に使用される補助ガスです。
6. 切断の品質を確保するには、レーザー切断ヘッドの清潔さと位置合わせを維持することが重要です。 
汚れや損傷があると、レーザーの焦点がずれ、バリが増える可能性があります。レーザー切断ヘッドを定期的に清掃および調整することで、これらの問題を防ぐことができます。
7. 切断速度を制御する: 
切断速度が速すぎても遅すぎても、不適切な場合、バリが発生する可能性があります。速度が速すぎると、レーザー ビームが製品を完全に切断できない場合があります。一方、速度が遅すぎると、レーザーが長時間照射され、底面が溶けてスラグが蓄積する可能性があります。バリを最小限に抑える鍵は、材料の厚さと種類に基づいて適切な切断速度を決定することです。
8. 切断パスを最適化します。 
レーザー切断パスを最適化すると、切断プロセス中の開始と停止の回数が減り、バリの形成が減ります。適切に設計された切断パスは、切断効率を高め、熱影響部を最小限に抑え、より滑らかな切断エッジを実現します。
9. 後処理方法を使用する: 
レーザー加工された製品には、残っているスラグバリを除去するための後処理が必要な場合があります。後処理の一般的な方法には、機械研磨、電解研磨、化学溶解などがあります。機械研磨では、バリを削り、サンディングし、研磨します。一方、電解研磨と化学溶解では、電気分解または化学反応を利用してバリを溶解し、除去します。この状況では、バリを除去するために、研磨、研磨、またはデブ剤の使用などの機械的または化学的なバリ取り方法を使用できます。
結論: レーザースラグバ​​リの除去は、製品の品質向上に不可欠です。機械設備と材料の特性を考慮し、適切なレーザーパラメータを選択し、後処理技術を実装することで、バリの形成を大幅に最小限に抑えることができます。その結果、切断品質が向上し、生産効率が向上し、より高い精度と優れた表面品質が実現します。