LightSpeed cutting

レーザー切断機を選ぶ際の考慮事項とは?

加工素材、用途、生産量に応じた最適なレーザーカッター(切断機)の選定実践ガイド。

レーザーカット(切断加工)は、レーザービームを素材に完全に貫通させることで非接触かつ極小の切削幅(カーフ)で正確な形状を作り出し、美しく研磨されたような切断面を実現します。アクリル、木材、革、紙、プラスチック、薄板金属など多種多様な素材に対応し、サイン・看板、名入れ(パーソナライズ)、産業用ニーズ、クリエイティブ制作などで幅広く活用されています。

切断加工を担うマシンには主に2つのタイプが存在します。ガントリー(フラットベッド)型テーブルはレーザーヘッドをX軸・Y軸に動かして有機素材(プラスチック、木材、紙など)や大判シート材を切断するのに対し、ガルボステーションはモーター駆動のミラーでビームを制御します。ガルボステーションは大判シート材のカットには向きませんが、CO2レーザーによる紙や薄型プラスチックのカット、あるいはファイバー発振器の「ウォブリング(揺動)機能」を用いた極薄金属の切断に対応します。

最適なレーザー切断機を選択するポイントは、使用する加工素材、用途、そして想定される生産量に集約されます。

レーザー切断機を選ぶ際にどのような基準を用いるべきですか?

サイズ(ワークエリア)


ワーク(パーツ)の大きさと、一度にカットする数は非常に重要な検討要因です。大判シート材を切断するには、それに適した大型テーブルが必要となります。

1点モノや小ロット生産であれば、コンパクトな卓上CO2レーザー彫刻機・切断機で十分対応可能です。大ロット生産、大判シート材、大型サイン・看板の制作には、中型〜大型のテーブル型マシンが威力を発揮します。大型テーブル自体が1つのパーツの切断スピードを直接速くするわけではありませんが、テーブル全面に材料を敷き詰めて一括バッチ処理を行うことで、全体の生産効率が飛躍的に向上します。

プラスチックのレーザーマーキングと切断

レーザー出力(パワー)


レーザー切断の仕組みでも解説している通り、切断工程は彫刻(マーキング)加工よりもはるかに多くのエネルギーを要求します。そのため、高出力な発振器の選択が不可欠となります。
レーザー出力は、切断できる素材の厚みと切断速度の両方を決定づけます。高出力であればあるほど、より分厚い素材の高速カットが可能となり、薄手のサイン加工から分厚いアクリルブロックの大ロット加工まで、1台で柔軟に対応できるようになります。

CO2レーザー彫刻:アクリル、プレキシガラス、pmma

安全規格と各種認証


マシン間の価格差が特定の素材に対する「切断クオリティ」そのものの差を表すことは滅多にありません。価格差は主に加工速度、カットエリア(加工領域)、自動化オプション機能に依存します。しかし、大きく異なってくるのがレーザー切断機の安全クラスと、それに伴い必要となる作業環境です:

  • 完全密閉型のクラス1システムは、オープンな通常の作業場で安全に運用できます。
  • 高出力なクラス4システムは、アクセス制限を設けた専用の作業スペースと、オペレーター用の保護具(保護メガネ等)が必須となります。

導入前に、自社の設置スペースと照らし合わせてマシンの安全クラスやCEマーキング(安全認証)をご確認ください。

LightSpeed 300 features - Class 1 ready
engraving materials and consumables

レーザー発振器で切断できる素材は何ですか?

対応可能な加工素材

  • アクリル(PMMA):レーザーカットの代表的素材です。加工直後から切断面が火炎研磨(フレームポリッシュ)されたような透明で美しい仕上がりになります。
  • 木材(広葉樹、合板、MDF など):熱による自然な焼き色を残しつつ、非常にクリーンにカットできます。
  • 革、紙、段ボール、コルク:極めて複雑なステンシルや装飾デザインに適しており、切り口がほつれることなく熱処理封止されるため、細部まで鮮明に再現されます。
  • プラスチック(Gravoply™などの2層板):2層表示サイン、各種ラベル、産業用コンポーネントを均一な品質で加工できます。
  • 薄板金属(ガルボレーザーのウォブリング機能使用時のみ):厚さ1 mmまでの真鍮、銅、ステンレス、金、銀などの軟質・貴金属のカットに優れ、主にジュエリー制作で活用されます。

どのレーザー発振器を使うべきか?

  • CO2レーザー:有機素材、木材、紙、多くのプラスチックに適合し、これらの切断における定番の発振器となります。

  • ファイバーレーザー:金属素材に最適です。金属は光を反射し熱を急速に拡散するため、通常の切断加工では制限を受けますが、ファイバーレーザーは高速揺動を行う「ウォブリングモード」を活用することでこれを補完し、鮮やかな切断を可能にします。

レーザーで切断できない素材とは?

一部の素材はレーザー切断機の加工対象外となります。

  • 厚さ約1 mmを超える厚物金属:当クラスのマシンでは切断できません。
  • 石材、セラミック、厚物ガラス:彫刻(マーキング)は可能ですが、切断はできません(熱衝撃による割れのリスク)。
  • 塩化ビニル(PVC)およびハロゲン含有素材:絶対加工不可。切断時に有害なガスを放出し、マシンを腐食させ、オペレーターの健康を著しく害します。
  • アルミ複合板(ダイボンド等)などの金属層を持つ複合材料:CO2レーザーテーブルでは加工できません。
     
加工素材CO₂レーザーテーブル
(ガントリー型)
CO₂レーザーステーション
(ガルボ型)
ファイバーレーザーステーション
(ガルボ型)
アクリル/PMMA○(火炎研磨仕上げ)××
木材(合板・MDF)○(綺麗な切断面)××
革、 紙、コルク○可×
プラスチック(PVCを除く)○(サイン・銘板用途)××
薄板金属(< 1 mm)××○(ウォブリング機能使用時)
厚物金属(> 1 mm)

×(高出力CNCが別途必要)

ガラス・石材

×(彫刻のみ対応・熱衝撃の危険)

塩化ビニル(PVC)・ハロゲン系

×(有毒ガスおよび腐食のリスク)

どのレーザー切断機が貴社のニーズに最もフィットしますか?

これらのワークステーションは、局所的なマイクロカット(微細切断)、精密なカスタマイズ加工、ジュエリーデザインに特化しています。いずれもウォブリングモードを活用し、厚さ1 mmまでの真鍮、ステンレス、金、銀などの軟質・貴金属薄板を綺麗にカットします。

  • WeLase™
    • ファイバー:店舗の店頭、EC出荷拠点、小型工房向けに開発されたスタイリッシュな卓上型レーザー彫刻機・切断機。接客環境において高精度なファイバー超微細カットと名入れ機能を提供します。
    • CO2:同様に店舗・接客環境向けに設計されたCO2モデル。彫刻や名入れ加工に加え、紙や薄型プラスチックなどの薄手非金属素材の精細なカットに適しています。
  • LW2 および LW3 ファイバーステーション(30Wまたは50W): 連続大量生産に適した高耐久かつ高い安全性を備えた産業用ワークステーション。工業用部品のマーキングや一括バッチカットに最適です。

レーザーテーブルは、切断加工、サイン・看板製作、クリエイティブ工房向けに設計されており、プラスチック、2層板表示材、アクリル、木材、紙の加工に非常に適しています。

  • LS100: 460 × 305 mm の作業エリアを持つコンパクトなエントリー向けフラットベッド型レーザー切断機。小型工房や受託カスタム制作に最適です。
  • LightSpeed 300: 610 × 305 mm の作業エリアを持つ高速CO2レーザーテーブル。スピーディーな生産ラインにおいてスループットを最大化するよう設計されています。
  • LS900: 610 × 610 mm の広大な作業エリアを誇る高耐久・大判レーザーテーブル。大判シート材の加工や大ロットの並列一括処理(バッチ生産)に最適です。

カッティングテーブル/ピンサポート:素材との接触面を最小限に抑え、レーザー光の裏面反射(照り返し)や裏面の焼き焦げを防止します。

エアアシストノズル:圧縮空気をカットラインに直接吹き付け、発生した粉塵やカスを即座に吹き飛ばします。このエアフローは木材や革などの有機素材カット時の発火を抑え(消火効果)、集光レンズを煙や残留物から保護します。

レンズ :短焦点レンズは微細な彫刻加工に適し、長焦点レンズは深くまでビームが到達するため厚物素材のカットに適しています。また、長焦点レンズを使用することで、切断面のテーパー(V字型の斜め削れ)が抑えられ、より垂直でまっすぐな切断面が得られます。

最適なレーザー切断機の選択は、出力、レーザーソース、加工エリア、アクセサリ、安全クラスを自社の用途と素材に合致させることに帰結します。 
レーザー切断機本体はその要素の一部に過ぎません。適切なアクセサリ選びこそが、切断クオリティとオペレーターの安全に確かな違いをもたらします。

貴社のニーズに合う最適な構成について、グラボテックのエキスパートにご相談ください: