光響製レーザー加工機ポータルページ
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超短パルスレーザー
フェムト秒レーザー加工機
レーザーセーフティ
ビームプロファイラ

光響製レーザー加工機ポータルページとは

光響は、おそらく国内で最も多くの種類の加工用レーザーを保有しております。

  • 波長は、0.3 μm、0.5 μm、0.8 μm、1.0 μm、10 μm(UV〜近赤外域)
  • パルス幅は、フェムト秒、ピコ秒、ナノ秒、CW
  • 平均出力は、〜1,500 W
  • パルスエネルギーは、〜8 mJ
  • 可変パルス幅は、350 fs〜10 ps
  • レーザー発振タイプは、モード同期、Qスイッチ、MOPA、QCW、CW、BiBurst
  • 加工機は、レーザーマーカー、レーザーエングレービング、レーザークリーナー、レーザー溶接機、レーザー切断機、fsレーザー加工機

そのため、お客様のご要望、加工材料や用途に合わせて最適なレーザー加工機をお選びすることができます。

レーザーセーフティ、チラー・集塵機、レーザーモニタリングなどのオプション製品も多数取り揃えております。

光響製のレーザー加工機(波長、パルス幅、パワー別)

光響製のレーザー加工機(波長、パルス幅、パワー)を下表にご紹介します。

例えば、他社では出来ないと思われる

  • フェムト秒レーザーにおける波長1 μm、グリーン、UVの波長依存性の加工テスト
  • UV波長におけるns、ps、fsのパルス幅依存性の加工テスト
  • 波長1 μmにおけるCW、パルス(Qスイッチ、MOPA、モード同期)の発振形態別の加工テスト
  • BiBurstモードにおける極微細加工テスト
  • 平均出力80 W、パルスエネルギー2 mJの極微細加工テスト

を行うことができます。

0.3 μm

(UV)

0.5 μm

(グリーン)

0.8 μm

(Tiサファイア)

1 μm

(ファイバー)

10 μm

(CO2)

CW 500 W(クリーナー)、1,500 W
切断機溶接機
100 W
30 W
ナノ秒(ns) 25 W

5 W
3 W

3 W 100 W200W
30 W50 W、20 W
(MOPA、Qスイッチ)
ピコ秒(ps) 20 W(0.25 mJ) 40 W(0.5 mJ) 80 W(2 mJ)
フェムト秒(fs) 20 W(0.25 mJ) 40 W(0.5 mJ) 1 W 80 W(2 mJ)
MHzバースト ⚪︎ ⚪︎ ⚪︎
GHzバースト ⚪︎ ⚪︎ ⚪︎
BiBurst(GHzバーストin MHzバースト) ⚪︎ ⚪︎ ⚪︎

光響製のレーザー加工機(用途別)

光響製のレーザー加工機を用途別にご紹介します。

光響が保有するレーザー加工設備一覧表

加工レーザーの種類 パルス幅 平均出力 /
ピーク出力
加工最大寸法
(L × W × H)
(mm)
主な加工用途 加工能力
及び 特長
メーカー 型番
レーザー加工設備一覧表をご覧ください

光響のBespoke of Laserとは?

光響は、これまでの経験からレーザー加工機を利用するお客様の気持ちを知っております。大切にしているのは、使用感です。仕立ての良い服をまとった時と同様、使い勝手の良さをお客様に提供致します。

従来、オーダーメイドな加工機をインテグレーターに依頼すると、パッケージ加工機に比べ高価になりがちです。それは、今やほとんどが輸入品となったレーザー光源、光学系、コントローラーを一般インテグレーターは、都度に各専門商社から購入せざるを得ないからです。

一方、我々は自身が、レーザー部品の輸入商社です。従い、加工機向け部品原価は、メーカー仕入れ価格なのです。また、我々はレーザーを知り抜いています。加工機の部品選定にあたり、「オーバースペック」と「多分大丈夫」がありません。

光響は、お客様ご興味のレーザー加工に対し、コスト、加工システム案、シミュレーション、そして、Bespokeな(オーダーメイドの)レーザー加工エンジンをデザインします。

Bespoke of Laser

光響のレーザー加工機を利用するには

光響は、おそらく加工用レーザーの利用方法に対しても、国内で最も多くの選択肢をご用意しております。

お問い合わせ

そもそもレーザー加工機とは

レーザー加工機とは、レーザーを用いて様々な素材を

をする工作機械です。

レーザー加工の特長

レーザー加工の特長は

  • 非接触で加工することができる。
  • 機械加工(切削工具など)ができなかった硬いもの、脆いもの、複雑な形のものも加工することができる。
  • 刃先のような摩耗部品の交換が不要である。
  • 高速で加工することができる。

です。

レーザー加工機の原理

レーザー加工機は、パソコン上の画像処理ソフトウェアと連動することで、図のようにレーザーを制御し、任意の箇所を加工(切断、溶接、マーキング)することができます。方式には、大きく分けて、フラットベッド方式とガルバノスキャン方式があります。

レーザー加工の様子

レーザー加工のイメージ図

フラットベッド方式は、レーザーを照射しながら、図のように駆動部分に取り付けられたレーザーヘッドをX方向やY方向に動かすことで、レーザー加工する方式です。駆動部分の動作範囲とレーザーマーキング範囲がほぼ同じであるため、広範囲にレーザーマーキングすることができます。

ガルバノスキャン方式は、図のようにレーザーをガルバノスキャナーに付いた2枚のミラーで反射し、fθレンズで集光させ、2枚のミラーをスキャン(走査)することで、レーザー加工する方式です。ガルバノスキャナーは高速動作が可能なため、高速にレーザー加工することができます。

フラットベッド方式とガルバノスキャン方式

レーザー加工機のパラメータについて

レーザー加工機のパラメータは、主に

  1. レーザーの波長
  2. レーザーのパワー(パルスの場合は、繰り返し周波数 × パルスエネルギー)
  3. レーザーのパルス幅

などがあります。それらのパラメータは、加工したい材料や用途によって決まります。

1. レーザーの波長について

レーザーの加工材質の波長特性

高効率なレーザー加工を行うためには、レーザーの波長と加工材質の吸収波長のマッチングが重要になります。
レーザー加工材質(研磨した銀、銅、炭素鋼、ニッケル、アルミニウム)の吸収波長特性を示します。
吸収率(Absorption Rate)が高いほどレーザー加工がしやすくなるため、レーザーの波長が短いほど加工がしやすいことが分かります。
吸収波長特性グラフ

レーザー加工材質(研磨した銀、銅、炭素鋼、ニッケル、アルミニウム)の吸収波長特性

Optipediaより引用

レーザーのビームスポット径の波長特性

レンズで集光させたときのレーザーのビームスポット径は下式で表されます。
φ = 4 f λ / π D
ビームスポット径 φは、例えばレンズの焦点距離 fを100 mm、入射径 Dを10 mmとすると、

  • CO2レーザー(波長10μm)の場合:127 μm
  • ファイバーレーザー(波長1064nm)の場合:13.5 μm
  • UVレーザー(波長355nm)の場合:4.5 μm

となります。レーザーの波長が短いほど、ビームスポット径が小さくなるため、高精密に加工することができます。

レーザーのビームスポット径の式

レーザーのビームスポット径の式

レーザーのビームスポット径の波長依存性

レーザーのビームスポット径の波長依存性

レーザー(光子)のエネルギーの波長特性

光を粒子としてとらえた場合、光子1個1個のエネルギーは波長によって決まり、
波長が短いほど光子のエネルギーは高くなります。(参照:光電効果
光子のもつエネルギーは下式で表されます。
E = hν = hc / λ
光子のもつエネルギーEは、波長 λが小さければ小さいほど、大きくなることが分かります。

光電効果の例

光電効果の例

光子のもつエネルギーの波長依存性

光子のもつエネルギーの波長依存性

一般的に、波長が長いレーザー(CO2レーザーやファイバーレーザー)は、照射した素材を加熱し化学結合を切断するため、熱加工になりやすいです。
一方、波長が短いレーザー(UVレーザー)は、光子のエネルギーが大きいため、
素材の化学結合を光で切断する光分解加工(非熱加工)になりやすい傾向があります。
光分解加工(非熱加工)は、熱加工に比べて、加工箇所の仕上がりが滑らかで美しく、残渣も少ないというメリットがあります。

熱加工と非熱加工

熱加工と非熱加工

レーザーマーカーでマーキングができる材料のデータベース

光響では、樹脂系、金属系、ソーダガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、磁器、陶器、紙類、ダンボール、木材、アルミナ、アルミカード、ソルダーレジスト、ガラスエポキシ基板、ジルコニア、フェルト、人工皮革など、50種類以上の材質に対して、波長別のレーザーマーキング結果を写真や動画で撮影し、データベースとして公開しております。

詳細はレーザーマーカーのページをご覧ください。

2. レーザーのパワーについて

レーザーを加工したい材料に当てると、レーザーは材料によって吸収されたり反射されたりします。
吸収されたレーザーは熱になり、この熱によって加工が行われます。
ただ、これは下図に示すように、材質や加工点でのレーザーパワー密度により異なりますし、また複数の加工形態を含んだりしております。

レーザーのパワー密度(ビーム強度)が低い順に見ていきますと

  1. 溶融 →レーザー溶接機
  2. 脱色、着色、変色 →レーザーマーカー
  3. 上層膜の除去 →レーザークリーナー
  4. エングレービング、彫刻 →レーザーエングレービング
  5. 切断 →レーザー切断機

となります。光響は一式取り揃えております。

レーザーのパワー

Optipediaより引用

5の切断については、光響では主にファイバーレーザーを用いております。
ファイバーレーザーのパワー(W)と切断可能な材料の厚みをグラフ化しました。
黄色がブラス(真鍮)、青色がアルミニウム、緑色がステンレススチール、灰色がカーボンスチール(炭素鋼)を示しております。

例えば、弊社が保有しているファイバーレーザー1500Wの場合、カーボンスチール(炭素鋼)は12mmの厚さまで切断することができます。

bodor_パラメータ表

ファイバーレーザー加工機におけるレーザーのパワーと切断可能な材料の厚み

3. レーザーのパルス幅について

パルス幅が短いほど、小さなパルスエネルギーで精密な加工ができることが分かります。

パルス幅 3.3 ns 80 ps 200 fs
波長 780 nm 780 nm 780 nm
パルスエネルギー 1000 μJ 900 μJ 120 μJ
フルーエンス 4.2 J/cm2 3.7 J/cm2 0.5 J/cm2

ナノ秒レーザーによる加工

ピコ秒レーザーによる加工

フェムト秒レーザーによる加工

Optipediaより引用

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レーザー関連製品・コンテンツ

レーザーセーフティ(レーザー安全)関連製品・コンテンツ

光響製ビームプロファイラ製品

光響製レーザー加工関連アクセサリー

メカニカルシャッター

レーザなどのビームを遮断・開放する時に使用します。レーザーのパルスピッカー、CCD・CMOSカメラ用シャッターなど幅広い用途に使用されています。
空間光位相変調器(LCOS-SLM)
計算機合成ホログラム(CGH)ソフト


CGHソフトによりLCOS-SLMを制御することで、任意のレーザービームパターンを作ることができます。
ファイバーレーザー加工ヘッド

加工機のレーザーヘッド改造も承ります。

その他レーザー加工関連アクセサリー

レーザー加工用ミラー

特定のレーザータイプやレーザー波長に対して設計された光学用ミラーです。
可変アテネータ

電子信号や光などを減衰させるためのパーツです。
パワーメータ

レーザー光のパワーを測定する機器です。
50W以上のパワーメーターはご相談ください。
Optishopで取り扱うのパワーメーターはこちら
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光響のレーザー加工機に関するニュース

レーザー加工機に関する招待講演

レーザー加工機に関するプレスリリース

レーザー加工機に関するメディア掲載

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光響のサービス
LaaS:ラース(光響のトライアル、レンタル、サブスク)
Laser as a service(レーザーアズアサービス)の略称です。
Laser as a serviceは、「モノとしてのレーザー」から、「サービスとしてのレーザー」に革新させていくサービスです。
レーザー製品を「所有」することから、レーザー製品が必要なときに「利用」するへ!

LaaS

レーザー・光学の動画学習サービス OptiVideo
豊富なレーザー・光学の動画コンテンツが定額で見放題で、他では聞けない有名な先生の講義が視聴可能です。
労働安全衛生法やJIS C6802を網羅したレーザー安全の講義内容を発信。
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また、月1回以上のWebセミナー講習が無料で聴講可能です。