産業におけるレーザー技術は、その精度、効率性、および幅広い応用により、大きな人気を獲得しています。現代のレーザー加工方法により、企業は生産効率を向上させ、材料の損失を減らし、運用コストを削減することができます。市場で最も革新的なソリューションの1つはファイバーレーザーであり、比類のない加工品質、耐久性、およびプロセスの自動化の可能性を提供します。この技術への投資は、現代市場の課題に適応した現代的な生産への一歩です。
レーザー技術はどのように機能するか？簡単な概要
産業用レーザーは、現代の金属加工において重要な役割を果たし、従来の方法では提供できない精度、速度、および再現性を提供します。この技術は、切断、溶接、クラッディング、表面洗浄などのプロセスで幅広く応用されています。現代のレーザー技術により、実質的にあらゆる種類の材料を極めて正確に加工することが可能となり、1-2 μmレベルの精度を達成できます。2Dおよび3D構造の両方を形成する能力のおかげで、レーザーは産業加工方法の中で最も多用途なツールです。
レーザーの動作は、処理される材料と非常に正確に相互作用するレーザー放射の集中ビームに基づいています。レーザー切断の場合、これにより追加処理の必要なく滑らかなエッジを作成することができ、時間と材料の節約につながります。溶接では、最小限の熱影響で最も薄く、最も要求の厳しい要素を接合することができ、変形のリスクを低減し、溶接の品質を向上させます。
産業ではさまざまな種類のレーザーが使用されており、主に木材、ガラス、またはプラスチックなどの非金属の切断と彫刻に使用されるCO₂レーザーなどがあります。これらは高出力を特徴としていますが、金属加工ではあまり効果的ではありません。YAG（Nd:YAG）レーザーは金属溶接とマーキングプロセスに使用されています。その利点はさまざまな材料で作業できることですが、高価な光源を使用する必要があります。ファイバーレーザーは現在、市場で最も先進的で効率的なソリューションです。レーザービームを伝導する媒体として光ファイバーを使用することにより、例外的な精度、安定性、およびエネルギー効率を提供します。
ファイバーレーザー技術への投資の利点
ファイバーレーザー技術への投資は、現代的で効率的、経済的な生産への一歩です。従来の金属加工方法と比較して、ファイバーレーザーははるかに高い精度、速度、および低い運用コストを提供します。その結果、企業は製品の品質を向上させ、製造プロセスを効率化し、材料の損失を減少させることができます。以下はこの技術の最も重要な利点です。
応用の多様性
ファイバーレーザーは、様々な産業部門で幅広い応用を見出す技術です。その精度と効率性のおかげで、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、真鍮などの材料の加工に使用されています。溶接、切断、洗浄、クラッディングなど多くのプロセスにこの技術を適用できることで、現代の産業生産の重要な要素となっています。
金属加工におけるレーザー技術の利点
レーザークラッディング
レーザークラッディングは、レーザービームを使用して追加材料（例えば、金属粉末やワイヤー）を基板表面と融合させ、耐久性があり耐摩耗性の保護層を形成するプロセスです。このプロセスにレーザー技術を適用することで：
-
正確に制御された溶融プロセスのおかげで歪みが最小限に抑えられます、
-
クラッドの微細粒構造により優れた機械的特性が保証されます、
-
複雑な形状をクラッディングすることが可能です、
-
プロセスは自動化されており、再現性と効率性が向上します。
レーザー洗浄
レーザー洗浄技術により、化学薬品を使用せずに様々な表面から汚染物、錆、またはコーティングを迅速かつ効果的に除去できます。レーザーを使用することで、このプロセスは多くの利点を提供します - 最も重要なものには以下が含まれます：
-
基板の損傷なし - レーザー洗浄は材料の摩耗や変形を引き起こさないため、非常に安全です、
-
化学薬品を使用する必要がない - この技術は環境に優しいソリューションであり、攻撃的な薬剤の必要性を排除します、
-
レーザービームの精密な作用により、金属からの不純物の除去に高い効果を発揮します。
レーザー切断
ファイバーレーザーは、様々な材料を正確に切断するための最も先進的なソリューションの一つです。高出力と先進的な光学系のおかげで、ファイバーレーザーは以下を提供します：
-
材料の損失なしで非常に正確な切断、
-
迅速な切断プロセスにより熱変形の最小化、
-
追加の機械加工が不要な高品質なエッジ、
-
シート、パイプ、およびプロファイル（薄い金属板と厚い金属板の両方）を切断する能力
読む： レーザー切断とは何ですか？
レーザー溶接
レーザー溶接は、例外的な精度と接続の耐久性を提供する金属を接合する現代的な方法です。溶接におけるファイバー技術の最も重要な利点には次のものがあります：
-
溶接される材料への熱影響を最小限に抑え、変形を制限します、
-
追加処理が不要な高品質で美しい溶接部、
-
薄い材料や複雑な構造を溶接する能力、
-
溶接プロセスの自動化とロボット化のおかげで優れた再現性。
チェックする： レーザー溶接の利点と課題
戦略的技術
ファイバーレーザーは、自動車、航空宇宙、電子機器、医療などの主要産業で使用される戦略的技術です。その多用途性と精度のおかげで、品質、耐久性、およびプロセスの再現性が重要な先進的なコンポーネントの製造に使用されています。
精度、速度、および切断品質
ファイバーレーザーは比類のない加工精度を提供し、これは材料の損失を最小限に抑え、優れたエッジ品質を確保する上で重要です。ファイバーレーザーは、追加の仕上げ処理なしで薄い材料と厚い材料の両方の加工を可能にします。
低い運用コスト
ファイバーレーザーへの投資は運用コストの節約にもなります。従来の技術と比較して
-
エネルギー消費が少なく、
-
高価で時間のかかるメンテナンス手順を必要とせず、
-
長い寿命を持っています。
その効率性のおかげで、ファイバーレーザーは生産のダウンタイムを最小限に抑え、これが会社の収益性に大きく影響します。 生産ラインの停止は、注文履行の遅延や故障または非効率的な機械操作に関連する追加コストの形で実際の経済的損失です。ファイバーレーザーは、その信頼性、高い耐久性、および限定されたメンテナンス要件のおかげで、中断のない生産を可能にします。これは、企業が効率を向上させ、より短時間でより多くの注文を満たし、それによって収益を増加させることができることを意味します。さらに、レーザー加工の高品質により修正の必要性がなくなり、材料の損失と労働コストを最小限に抑えます。
Fanuci & Falconのファイバーレーザー技術を発見する
Fanuci & Falconは、産業向けの先進的なファイバーレーザーシステムを提供する最先端のレーザーソリューションのリーディングプロバイダーです。当社の提供する機器は最高品質基準を満たし、信頼性、精度、および長いサービス寿命を保証します。現代的なレーザー技術のおかげで、私たちは企業の生産プロセスの最適化をサポートし、市場での競争優位性を提供します。
参考文献
-
Andrzej Kimpel, 溶接工学における現代のレーザーとレーザー技術、Ed. シレジア工科大学 2023.
-
Agnieszka Twardowska, 溶接用に設計された技術的レーザー、「Annales Universitatis Paedagogicae Cracoviensis Studia Technica」、III (2010), https://rep.up.krakow.pl/xmlui/bitstream/handle/11716/10535/AF074--25--Lasery-technologiczne--Twardowska.pdf?sequence=1&isAllowed=y,
-
Andrzej Klimpel, 金属のレーザー切断の理論的基礎、「溶接レビュー」、6/2012, https://www.researchgate.net/publication/323326207_Podstawy_teoretyczne_ciecia_laserowego_metali
-
J. Pilarczyk, S. Stano, M. Banasik, J. Dworak ,溶接研究所のレーザーセンターでの小型要素溶接へのレーザー技術の利用、「操作問題」、no. 4 2011.
-
K. Cziba, M. Serweciński, M. Bonek, レーザークラッディング、工学・生物医学材料研究所の研究、PSKN、ノートブックno. 31 2014.
-
R. Barbucha, 金属のレーザーマイクロ加工、「スチールメタル＆新技術」、巻1-2 2018.