レーザーで切断できる最大の厚さはどれくらいですか?

レーザー切断は、過去半世紀にわたって生み出された非常に有用な技術です。信じられないほど狭い流れで極度の熱を放出するレーザー切断により、メーカーや溶接工は金属からカスタム部品やパーツを最高の精度で切断できます。他の多くのテクノロジーと同様に、これは多くの最新の機械部品の洗練さと信頼性の向上に貢献しています。

もちろん、他のテクノロジーと同様に、レーザー切断も常に発展している分野であり、決して完璧ではありません。乗り越えなければならない障害や、克服すべき限界が常に存在します。厚い鋼をレーザー切断する場合、その制限は主に、切断できる材料、レーザーの出力、そしてそれらの結果としてレーザーで処理できる金属の最大厚さなどの要素に現れます。

レーザーで切断できる金属は何ですか?

レーザーは多くの材料を切断でき、通常は選ばれた数種類の金属、特に炭素鋼、軟鋼、ステンレス鋼、合金鋼、アルミニウムに使用されます。

炭素鋼: 

鋼は鉄と炭素の混合物です。炭素鋼は、特に炭素量の多い鋼です。

軟鋼: 

軟鋼は炭素鋼に比べて炭素濃度が低いです。

ステンレス鋼： 

ステンレス鋼には、耐食性を高めるために少量のクロムが添加されています。

その他の鋼合金: 

合金鋼は、強化するために 1 つ以上の他の元素と結合しています。

アルミニウム： 

アルミニウム素材はスチール素材に比べて軽いため便利です。

これらの金属に加えて、レーザーを使用して、木材からプラスチック、セラミックに至るまで、多くの非金属材料を切断することができます。ただし、ほとんどの場合、金属、特に上記に挙げた金属の切断に使用されます。

レーザーで切断できる最大の厚さはどれくらいですか?

すべてのレーザー カッターに対して単一の厚さの最大制限を求めるのは簡単そうに見えますが、実際はそれよりも複雑です。レーザーが金属片をどのように切断するかには多くの変数が関係するため、レーザー切断の最大厚さは、使用される特定のレーザーや材料などによって異なります。

具体的な数字を挙げると、高ワット数のレーザー (6,000 ワット) とステンレス鋼のような金属を組み合わせることができます。この場合、レーザー切断の最大厚さは通常約 2.75 インチになります。

ただし、その厚さは特定の変数によって決まります。同じレーザーを炭素鋼と組み合わせた場合、おそらく最大 1 5/8 インチまでしか処理できませんが、4,000 ワットのレーザーはステンレス鋼を 1 インチしか貫通できません。

木材やプラスチックなどの非金属材料は、鋼鉄やアルミニウムに比べて密度や強度がはるかに低いため、最大厚さは大幅に増加します。

レーザー切断能力と材質の関係

レーザーの最大切断厚さを検討するときは、特にレーザー出力と材質という 2 つの要素を分析する必要があります。あるワット数のレーザーは、別のワット数のレーザーほど厚い材料を切断することはできません。同様に、同じレーザーではアルミニウムと同じ厚さの炭素鋼を切断することはできません。

最も一般的なレーザーのワット数は、3,500、4,000、6,000 です。 6,000 ワットのレーザーは、特に厚い金属や強い金属の切断に優れていますが、多くの場合、作業を完了するには低ワットでも十分です。

材料の強度

特定の金属の強度は、合金内のさまざまな元素の比率などの要因によって異なりますが、特定の種類の金属が他の種類よりも強い、または弱いという傾向は依然として存在します。ここでは、前述の材料が、最も難しいものから最も簡単に切断されるものまで、どのように積み重なるかについて簡単に概要を示します。

炭素鋼: 多量の炭素により、金属にさらなる強度の層が与えられます。

軟鋼: 軟鋼は炭素鋼よりも炭素含有量が低いため、切断が容易です。ただし、軟鋼で作られた完成品は切断可能ですが、炭素量が多いものよりも強度と弾力性が高くなります。

ステンレス鋼: クロムの存在により錆びが防止され、多くの場合、材料の延性が低下し、切断が困難になります。ただしカーボンほどの効果はありません。

アルミニウム: アルミホイルの使用経験がある人ならご存知のとおり、アルミニウムは通常、非常に延性の高い材料です。レーザーにとって重大な問題となることはほとんどありません。

非金属材料: 当然のことながら、木材、プラスチック、セラミックなどの材料は金属よりもはるかに強度が低く、リストの最下位にあります。

他の鋼合金も、特定の合金と含まれる元素の比率に応じて、リストのさまざまな場所に表示されます。繰り返しになりますが、特定の金属の構造に応じてケースごとに異なる可能性があるため、これらのランキングはどれも決定的なものではありません。たとえば、あるタイプのステンレス鋼は別のタイプよりもはるかに柔らかい場合があります。ただし、上記のリストは、状況がどのようになることが多いかを把握するのに役立ちます。

切削速度

速度も考慮する価値があります。より高い切断能力を持つレーザーはより大きな厚さを切断することができますが、より短い時間でより小さな厚さを切断することもできます。同様に、レーザーは、より強い材料よりも弱い材料をより速く切断できます。これは、特に厚い金属や強い金属を扱っていない場合でも、高ワット数のレーザーを使用することに価値がある場合があります。

ただし、速度はプロセスでのガスの使用によっても影響されます。金属を不用意に切断すると、切断面にバリやその他の凹凸が残るため、切断することはできません。切断時には、これらの問題を解決するために高圧でガスを供給する必要があります。たとえば、ステンレス鋼は窒素を使用しますが、炭素鋼は酸素を使用します。ガスの種類とガスを適切に適用するのに必要な時間は、プロセスの速度に影響を与える可能性があり、これはプロセスが切断される材料に依存するもう一つの方法です。

必要なレーザー カッターの出力を決定するときは、これらの要素を相互に比較するだけでなく、レーザーの必要性と照らし合わせて比較検討する必要があります。特定の作業には最高出力のレーザーが必要ない場合があります。

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