高精度ファイバーレーザー切断機
  • 製品名(光響製)
    高精度ファイバーレーザー切断機
  • 型番FL-HC-1500
  • 価格お問い合わせ
俊敏、精密そしてコンパクトな光響製 高精度ファイバーレーザー切断機(ファイバーレーザー加工機)です。
光響製 高精度ファイバーレーザー切断機は、CO2レーザーと比較して高効率な1.5 kWファイバーレーザーを搭載し、スティール、ステンレス、真鍮など各種金属シートにCADデータを利用し、簡単に精密図形のレーザー切断ができます。リニアモーター採用で加速性能と等速安定性に優れています。エッジは非常にシャープなので、ほとんどの場合、後処理の必要がありません。
加工サイズを600 mm × 600 mmと小サイズ対応としたことで、大変コンパクトなファイバーファイバーレーザー切断機(ファイバーレーザー加工機)に仕上げました。

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超高精密フェムト秒レーザー加工機

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ファイバーレーザー切断機とは

ファイバーレーザー切断機とは、レーザー加工機の一種で、レーザー光による局所的な熱源を用いて切断する機械のことです。

ファイバーレーザー切断機でできる主な加工種類

  • 穴あけ(トレパニングモード)
  • 形状切断
  • 分断カット
  • ネスティング一括加工
  • マイクロブリッジ付与加工

ファイバーレーザー切断機のレーザーパワー密度

レーザーパワー密度とは、単位面積あたりの加工点パワー密度で与えられます。

高精度ファイバーレーザー切断機 FL-HC-1500の場合
1,500 W(レーザー出力)/0.0039(加工点サイズ0.05 mm)m^2=20 MW/m^2
になります。

ファイバーレーザー切断機の原理

パワーの強いレーザー光を材料に集光し照射すると、レーザー光は材料の表面で吸収されます。吸収されたレーザー光は熱に変換され、熱エネルギーとなって材料内部に伝達します。伝達した熱によって、材料は局所的に溶融し切断されます。これがファイバーレーザー切断機の原理です。

ファイバーレーザー切断機の主な特長

ファイバーレーザー切断機の主な特長は下記の通りです。

  • エネルギー密度が高く熱影響が部分的に小さいため、熱によるひずみを低く抑えることができる。
  • 光ファイバーによるレーザー熱源の伝送が容易で、生産性を高くすることができる。
  • 非接触で、自由度の高い切断ができる。

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光響製 高精度ファイバーレーザー切断機(ファイバーレーザー加工機)とは

高精度という言葉の定義は位置決め精度 or 繰り返し位置決め精度など、レーザー加工にとって曖昧であるため、光響では設計図寸法と切断形状寸法の差分が小さいことを高精度と定義しています。
光響製 高精度ファイバーレーザー切断機は、高安定かつ高出力でファイバー伝搬が可能なファイバーレーザー光源を熱源とし、設計図面通りに切断ができる機械です。

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機(ファイバーレーザー加工機)の主な特長

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機の主な特長は下記の通りです。

  1. 高安定かつ高出力でファイバー伝搬が可能なファイバーレーザー光源を採用。
  2. リニアモーター採用により加速性能と等速安定性に優れる(俊敏性)。
  3. 石定盤で高精度の安定した加工。
  4. コンパクト
  5. CADデータから簡単に切断できる。

特長1. 高安定かつ高出力でファイバー伝搬が可能なファイバーレーザー光源を採用

ビームを空間伝送する従来のCO2レーザーに対し、ファイバー伝送はビームポイントスタビリティが圧倒的に優れます。
また、電気放電励起のCO2レーザーに比べ、光(LDレーザー)励起のファイバーレーザー発振は、変換効率がCO2の数倍高く、
小型サイズでの高出力化を可能としています。

ファイバーレーザー加工機と従来のCO2レーザー加工機の比較表
高輝度ファイバーレーザー加工機 CO2レーザー加工機 高輝度ファイバーレーザーメリット 備考
省電力 ウォールプラグ効率 35% ウォールプラグ効率 10% 電気代を70%削減 自治体省エネ設備化助成金あり
消耗品
(媒質ガス)
なし CO2混合ガス コストゼロ
消耗品
(加工アシストガス)
O2、Air、N2等 O2、Air、N2等 アシストガス20%削減 切断時間短い(光品質高い)
消耗品
(光学部品)
保護ガラスのみ 保護ガラス、集光レンズ、光伝送ミラー
メンテナンス 始業点検のみ メーカー定期メンテナンス必要 光軸調整不要
フットプリント 1/2〜2/3 当社FL-HC-1500:1.8×1.4m(本体)
CO2レーザー
基本構成
CO2レーザー
* それぞれの光学部品がバラバラに固定されている
光品質
(mm-mrad)
エネルギー変換効率
8 ~ 9 10 %
ファイバーレーザー
基本構成
ファイバーレーザー
* 全てが一体化している(ビーム位置が安定している)
光品質
(mm-mrad)
エネルギー変換効率
0.8 ~ 2 (ビーム品質が良い) 30 % ~ 35 %

特長2. リニアモーター採用により加速性能と等速安定性に優れる

一般に、ファイバーレーザー切断機の加工速度能力を示す数値は、最大速度で示されます。しかし、小サイズ加工でより重要な数値は最大加速度です。理由として切断用データはベクトルが連結する線または弧の集合であり、形状が複雑なほどベクトル長は短く、本数が増えることが挙げられます。その連結点では必ず加減速が発生し加工速度をロス(直角ゼロ)します。この時、高加速度の機械は定常速度に達する時間が短くなります。つまり、高加速度機=高速加工機となります。リニアモーターは加速性能が高く、最高速度で加工を行うことで加工時間の短縮になります。
リニアモーター採用

特長3. 石定盤で高精度の安定した加工

石定盤は金属のように錆びないため、経年変化がほとんどありません。また熱伝導率と熱による膨張が小さいため、平面精度が非常に安定しています。
石定盤で高精度の安定した加工

一次元以上のレーザー加工機は、レーザーヘッドと加工対象が相対運動することで成立します。ファイバーファイバーレーザー切断機では小さく軽いヘッド側が運動し、ヘッドはZ軸(焦点調整軸)コラムを介し、XYガントリーに搭載されシートメタル上を縦横に運動します。
XY運動の駆動方式は、回動型サーボモーターがボールネジに連結されたスライダーを移動させる方式が一般的ですが、本装置ではリニアモーターを採用しました。回動型サーボモーターの現在位置情報は、モーター軸に連結されたロータリーエンコーダーのスリットから付与されています。しかし、ヘッドはガントリーのスライダーに固定されており、モーションコントロールユニットはヘッド位置を間接的にしか見ていません。また、スライダーはボールネジのバックラッシの可能性もあり夏と冬の金属機構の伸縮も無視できません。本装置のリニアモーター式は、スライダーに固定された位置検出器が、直動ガイドと平行に貼られたスケールを読んでいます。スケールとリニアガイドは、研磨石定盤に固定されており、本装置の繰り返し位置決め精度は±0.004 mmです。

  • 位置決め精度±0.01 mmと高精度。
  • 各種金属材料シートの切断加工。
  • 高機能CAM搭載による最適条件設定。
  • オプションの溶接ヘッド追加によりハイブリッド加工機化可能。
  • レーザー焦点位置を切断ヘッド内蔵モーターで、ノズル高さと個別設定可能。
レーザー焦点位置/ノズル高さ調整前

バリ大

レーザー焦点位置/ノズル高さ調整後

バリ小

特長4. コンパクト

加工サイズ 600 mm、フットプリント 2.52 m2の本製品は機械重量は石定盤を採用しても1,500 kgに収まり、床耐荷重1,000 kg/ m2に満たない6畳部屋での設置が可能です。小規模事業所の小振りなスペースであっても問題ないコンパクトサイズです。

コンパクトな加工機外観

コンパクトな加工機外観

高精度コンパクトガントリー

高精度コンパクトガントリー

特長5. CADデータから簡単に切断できる

機械CADとして最もスタンダードである.dxf形式データをUSBメディアから読み込み、速度とレーザー出力を設定することで自動加工を実行できます。また、Adobe Illustratorのデザイン画も.dxf形式保存すれば利用可能になります。
CADデータから簡単に切断できる

加工用AIデータ
加工風景

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機と従来の切断機との比較

光響製品 他社製品
レーザー発振器
ファイバーレーザー
CW (Continuous-Wave)
ファイバーレーザー
切断プロセス
溶接プロセス ×
レーザー出力 (W)
(連続発振時)
1,500 500
レーザーピーク出力(W)
(パルス発振時)
1,500 500
レーザー強度
(MW/cm2)
20 6.4
フレーム構造 溶接製缶構造 ダイキャスト
定盤 マーブル石
(t=200 mm)
鋼材プレート
モーター リニアモーター
XL(ULMAC3/ULMCC3)
回動サーボモーター
+ボールねじ
加工サイズ
(mm)
600 × 600
(1500 × 1000も可)
500 × 500
最大加速度
(G)
2.0 0.5
最大加工速度
(m/min.)
60 15
位置決め精度 ±0.01 mm
(±10 μm)
±0.1
(±100 μm)
繰り返し位置決め精度 ±0.004 mm
(±4 μm)
±0.01 mm
(±10 μm)
X-Y直交度 0.02
剣山 ブレードレス 固定式ブレード
オートクランパー あり(可動式) なし
供給電力
(kVA)
6 12
価格 是非、お問い合わせください 3000万以上

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機(ファイバーレーザー加工機)の用途

  • 穴あけ(トレパニングモード)
  • 形状切断
  • 分断カット
  • ネスティング一括加工
  • マイクロブリッジ付与加工

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機 加工サンプル

レーザー切断の加工サンプル作成手順

レーザー切断の加工サンプル作成手順 デザイン作成
レーザー切断の加工サンプル作成手順 切断機で切断
レーザー切断の加工サンプル作成手順 0.1mm以下の高精度で切断
レーザー切断の加工サンプル作成手順 ハートの微妙な曲線も表現
レーザー切断の加工サンプル作成手順 完成

加工時のバリが少なく、後処理は必要ありません!

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機 紹介動画

ステンレス

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機 加工サンプル動画

ステンレス
素材:ステンレス

鉄
素材:鉄

ステンレス
素材:ステンレス

真鍮
新着 素材:真鍮

ステンレス
新着 素材:ステンレス

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機 加工サンプル画像

金属加工
切断加工例1

金属加工
切断加工例2

金属加工
切断加工例3

金属加工
切断加工例4

金属加工
切断加工例5

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光響製 高精度ファイバーレーザー切断機(ファイバーレーザー加工機)の構成

高精度ファイバーレーザー切断機構成

  • 切断機本体(1.5kWファイバーレーザー内蔵)
  • 空冷チラー
  • 変圧トランス

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機 オプション

標準の切断ヘッドと合わせて溶接ヘッドを装着することで交換手間を省いた加工が行えます。
溶接ヘッド

高精度ファイバーレーザー切断機 切断能力テーブル例

材料 厚み(mm) GAS 切断速度(m/min)
1 Air
2 Air
1 Air 8.0
2 Air
真鍮 1 窒素 15.0
2 窒素 4.2
3 窒素 2.4
4 窒素 0.9
アルミニウム 1 窒素 24.0
2 窒素 7.2
3 窒素 3.0
4 窒素 1.5
スティール鋼 1 窒素 22.0
2 窒素 8.0
3 酸素 3.9
4 酸素 2.5
6 酸素 2.2
8 酸素 1.2
10 酸素 0.9
12 酸素 0.6
ステンレス 1 窒素 24.0
2 窒素 9.0
3 窒素 4.2
4 窒素 1.5

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販売実績

企業

  • 先端材料・部品メーカー
  • 株式会社ナノテム

アカデミック

  • 大阪府立大学工業高等専門学校

お客様の声

  • コンパクトサイズで価格が低廉なことが、魅力
  • 競合他社との比較でコストと性能のバランスが良かった

光響製 高精度ファイバーレーザー切断機 よくあるご質問及び弊社回答

これまで一度もレーザー加工機を使ったことがありません。使用するにあたり免許や専門的な知識が必要ですか?
免許は不要です。設置にあたり届け出義務もありません。
レーザ加工機は刃物を光に変えた工作機械と考えてください。
加工部はエンクロージャーに囲われており、ワークセット後にカバー扉を閉めた状態でレーザー加工を行います。
ユーティリティは何が必要になりますか?
電源三相 200-220 Vと圧空0.5MPa(コンプレッサー可)と加工ガス(酸素、空気、窒素)が必要です。
空調設備は、必要ですか?
原則として必要です。機械とレーザーともに大きな環境温度変化は加工精度やレーザー出力に影響を与えます。
特に夏場の高湿度環境はレーザー発振器や加工ヘッドが結露する可能性があり、好ましくありません。
空調設備工事が難しい場合は温調や除湿された空気をエンクロージャー内に供給する方法もあります。
ご計画が固まれば現地調査させていただきます。
設置計画場所が2階となりますが大丈夫でしょうか?
床耐荷重が1トン/平方メートル確保できれば、設置可能です。
但し、本体サイズが1,800×1,400×1,850 mm、また同重量が1.5トンあります。
当社が手配するトラック車上から設置予定場所までの搬入経路の確保と機材準備の計画が必要です。
ご計画が固まれば、現地調査させていただきます。
購入検討前に切断品質を確認したいので、テストカットをお願いできますか?
購入をご検討いただける場合は、無償でのテストカットをさせていただきます。切断データーと材料を送付頂ければ加工して返却させていただきます。
勿論、お立会やリモートでのリアルタイム加工も対応致します。
どれくらいの厚さまで切断できますか?
材質にもよりますが、軟鋼等の鉄材料は5-6mmまで切断可能(発振器1.5kW搭載時)ですが、バリ発生の品質を考慮すると、2-3mm以下が適正厚です。
当社デモ機(1.5kW発振器搭載)では、t5mm前後ですが、高出力発振器(15-20kW)では、最大t50mm前後の切断が可能です。ご評価用サンプルの提供も可能です。
切断の厚さ
溶接は、出来ますか?
基本は切断機ですが、溶接ヘッドを付加することで可能です(当社デモ機)。なお、別に継ぎ手を拘束する治具が必要になります。
設置、搬入にお立ち合いいただけますか?また、引き続いての取り扱い説明をお願いできますか?
有償になりますが、いずれも対応致します。また、レーザー基礎知識や安全講習も承ることができます。
保証の有無と期間はいかがでしょうか?
引き渡し後、1年間になります。
定期点検やメンテナンス対応を教えてください。
定期点検は特に不要と考えています。日常(始業前)点検をお勧めしています。
具体的には加工ガスの残存量チェックと保護ガラスチェック、加工限度見本を定めて始業時に品質比較チェックをする方法が最も確実です。
この品質チェックにて加工再現が叶わない場合は、現地診断の要否を行い必要時は伺います。費用につきまして、保証期間満了後は全て有償になります。
保証期間内の場合、発生原因により個別判断いたします。
消耗品は、ありますか?
プロセス上(溶融金属を高圧・高速ガスで排出)、加工ガスが最も消費が早い消耗品になります。次に保護ガラスになります。
10枚程度を常時在庫されることをお勧めします。価格は、10枚セット¥30,000です。

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関連アクセサリー

写真 型番
製品
仕様 価格
(税抜き)
光学濃度
レーザー保護メガネ LPG-GI
レーザー保護メガネ
可視光透過率(VLT):VLT30%
波長と光学濃度(OD):
200〜540nm:OD6+ →〜1KW
900〜1100nm:OD5+ →〜100W
レーザー保護メガネとは、レーザー光から目を保護するメガネです。
ご使用のレーザー波長に対して透過率の低いレーザー保護メガネをご使用ください。
※ 使用シーンの高い「LGP-GI」を大量に在庫確保しております。お気軽にお問い合わせください。
¥17,000 レーザー保護メガネ
LPG-IR-HP LPG-IR-HP
レーザー保護メガネ
可視光透過率(VLT):VLT60%
波長と光学濃度(OD):
800-1100nm:OD5+ →〜100W
1060-1070nm:OD7+ →〜10kW
レーザー保護メガネとは、レーザー光から目を保護するメガネです。
ご使用のレーザー波長に対して透過率の低いレーザー保護メガネをご使用ください。
※ 使用シーンの高い「LPG-IR-HP」を大量に在庫確保しております。お気軽にお問い合わせください。
¥17,000 LPG-IR-HP

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光響製 高精度ファイバーレーザー切断機に関する書籍

レーザープロセシング応用便覧

レーザープロセシング応用便覧

レーザープロセシング(レーザー加工)技術を歴史的経緯を踏まえた入門編から、加工技術の基礎と最近の技術までを網羅し紹介。
レーザープロセシング技術は日々進歩し、宇宙、産業、医療、農業などありとあらゆる領域でレーザーを使った技術が導入され活躍しています。
活用されている工場、開発現場、研究室など専門分野に立つ技術者の方へ一助となる一冊。

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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