レーザー切断機は、高度に集束したレーザービームを使用して、材料を正確に除去します。レーザーのエネルギー密度が高いため、非常に狭い領域内で材料を効率的に溶解、蒸発、または除去できます。
焦点を合わせた後、レーザーは狭くて高度に集中したビームを形成します。ワーク表面に衝突すると、エネルギーの一部が吸収され、熱に変換されます。
セラミック材料の場合、吸収深さは非常に浅い (通常はわずか数マイクロメートル)。これは、熱が表面近くに集中し、局所の温度が融点または蒸発点まで急速に上昇することを意味します。
プロセスが進むにつれて、次のようになります。
焦点の物質が溶けるか蒸発する
周囲の物質が熱拡散の影響を受ける
蒸気の膨張により微小排出効果が生じ、溶融物質が除去されます。{0}
このようにして、レーザー切断により、特にセラミックなどの硬くて脆い材料の場合に、高精度できれいなエッジが得られます。
レーザー切断機の主要コンポーネント
一般的なレーザー切断システムは、次の 3 つの主要部分で構成されます。
1. レーザー光源（レーザー発生器）
レーザー光源はビームを生成し、加工パフォーマンスを大きく左右します。
セラミックレーザー切断の場合、一般的に使用されるレーザーの種類は次のとおりです。
YAG レーザー（連続または高周波パルス）-
CO₂ レーザー
QCW ファイバー レーザー (人気が高まっています)
現在進行中の技術開発により、QCW ファイバー レーザーが次の理由により従来の YAG レーザーに取って代わりつつあります。
より高いピーク電力
入熱量の低減
効率と安定性の向上
2. 光学系
光学システムはレーザービームを送信し、集光します。
通常、次のものが含まれます。
鏡
レンズ
ノズル
その役割は、平行レーザービームを高度に集束したスポットに変換し、安定した切断品質を確保することです。
3. ワークテーブル・モーションシステム
ワークテーブルは多軸の動きを提供し、ワークピースの正確な位置決めと加工を可能にします。-
CNC 制御と組み合わせることで、次のことが可能になります。
複雑なパスの切断
高い再現性
ミクロン-レベルの位置決め
レーザー加工の品質に影響を与える主な要因
セラミックおよび金属のレーザー切断では、加工品質は複数の要因によって決まります。
レーザー波長とパルスモード
ビーム形状と焦点位置
材料組成と表面状態
送り速度と加工経路
ノズル位置とアシスト条件
安定した高品質の結果を得るには、レーザーの出力密度、露光時間、焦点位置を注意深く制御することが不可欠です。{0}}
材料特性とレーザー加工性能
材料の熱特性はレーザー加工において重要な役割を果たします。
例えば：
タングステン → 非常に高い融点
銅→非常に高い熱伝導率
どちらも、多くの先進的なセラミックと同様に、加工が難しい材料と考えられています。--
NY 値: 被削性の簡単な指標
レーザー加工の難易度を評価するために一般的に使用されるパラメータは次のとおりです。
ニューヨーク=Tₘ × λ
どこ：
Tₘ=融点 (K)
λ=熱伝導率 (W・m⁻¹・K⁻¹)
NY 値が低いほど処理が容易になります =
代表的な材質の比較
セラミック材料の中で、
ZrO₂（ジルコニア）は最高の被削性を示します
その除去効率は Si₃N4 の 3 倍以上になります
先端材料へのレーザー切断の応用
Yuchang Laser のシステムは、次のようなさまざまな材料の精密加工に広く使用されています。
タングステンシート
銅基板
鉄
炭化ケイ素（SiC）
アルミナ (Al₂O₃)
窒化ケイ素 (Si₃N₄)
ジルコニア(ZrO₂)
これらの材料は一般的に次の用途で使用されます。
エレクトロニクス
半導体
アドバンストセラミックス
産業用コンポーネント
処理ビデオを見る
実際の処理ケースとサンプル結果を定期的に共有します。
-----YouTube:https://youtube.com/@yclaser
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処理サービスとサポート
機器の製造に加えて、以下のサービスも提供しています。
サンプル処理
プロセスの検証
テクニカルサポート
レーザー切断やセラミック加工のご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。
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