ファイバーレーザー切断機とYAGレーザー切断機

ファイバーレーザーカッター

ファイバーレーザー切断機は、金属板、金属パイプ、およびプロファイルの増幅媒体として希土類元素を含むガラスファイバーを使用する自動切断ツールです。ファイバー レーザーカッター 機械製造、板金加工、電子回路、繊維・衣料、革靴・バッグ、自動車アクセサリー、金物工具、医療機器、デジタル製品、楽器、金銀ジュエリー、工芸ギフトなどに使用されます。

メリット

• ファイバーレーザーは、メンテナンスフリー、長寿命、高安定性、高精度、高速、高切断品質、低エネルギー消費、環境保護を特徴としています。

• ファイバーレーザービームは、一体型の柔軟な媒体によって生成および誘導されるため、レーザービームをターゲット位置にさらに良好かつ容易に届けることができます。

• ファイバーベースのレーザーは、他の種類のレーザーに比べて高い出力を提供します。

• ファイバーベースのレーザーは高い光学ゲインを提供し、アクティブエリアは数キロメートルを超えます。

• 光ファイバーは表面積と体積の比率が高く、効率的な冷却によりキロワット規模の連続出力を可能にします。

• ファイバーの導波路により、熱による光路の歪みが軽減されます。

• ファイバーベースのレーザーは、固体レーザーやガスレーザー（同じ出力）よりも比較的コンパクトで、回折限界の高品質レーザービームを生成します。

• ファイバーベースのレーザーは、低コストで振動安定性、高温耐性、長寿命を実現します。

デメリット

• 通常は金属加工の分野に限定されており、非金属の切削加工では違いが出る可能性は低いです。

• ファイバーレーザーはコスト面で比較的高価です。

• 光ファイバー素材は壊れやすいです。

• ファイバーコアが細いため、単一パルスのエネルギーは他のタイプのレーザーに比べて非常に小さくなります。

YAGレーザーカッター

YAG レーザー切断機は、イットリウム アルミニウム ガーネット結晶をベースにした固体レーザー切断システムです。イットリウム アルミニウム ガーネットの化学式は Y3Al5O15 で、YAG と呼ばれます。他の固体レーザーと同様に、YAG レーザーの基本的な構成要素は、作動物質、ポンプ ソース、および共振空洞です。

結晶にドープされた活性イオンの種類、異なるポンピング源とポンピング方法、使用される共振空洞の構造、および使用される機能構造デバイスの違いにより、YAGレーザーは多くの種類に分けられます。出力波形に応じて、連続波、繰り返し周波数、およびパルスYAGレーザーに分けられます。レーザー波長に応じて、1.06μm、周波数倍増、ラマンシフト、およびチューナブルYAGレーザーに分けられます。異なるドーピングに応じて、Nd：YAGレーザーとHo、Tm、ErをドープしたYAGレーザーに分けられます。結晶の形状に応じて、棒状と板状のYAGレーザーに分けられます。異なる出力に応じて、高出力、中出力、および低出力のYAGレーザーに分けられます。

YAGレーザーカッターは、波長1.06μmのパルスレーザービームを拡大、反射、集束し、材料の表面を放射して加熱し、表面の熱が熱伝導によって内部に拡散し、幅、エネルギー、ピークパワー、繰り返し周波数などのパラメータによって材料を瞬時に溶融・気化させ、CNCコントローラーシステムを通じて所定の軌道の切断を実現します。

メリット

• YAG レーザー切断機は、優れたビーム品質、高効率、低コスト、安​​定性、安全性、精度、高信頼性を特徴としています。これは、理想的な精度と効率的な柔軟な切断ツールです。

• 切断速度が速く、効率が高く、経済的利益が良く、直線刃スリットが小さく、切断面が滑らかで、深さ対直径比と深さ対幅比が大きい。熱変形が極めて小さく、硬質、脆性、軟質などさまざまな材料に加工できます。切削時の工具摩耗や交換の問題がなく、機械的な変更がなく、自動化が実現しやすく、特殊な条件下でも加工が可能です。ポンプ効率が高く、最大約 20%効率の向上により、レーザー媒体の熱負荷が減少するため、ビームが大幅に改善されます。品質寿命が長く、信頼性が高く、小型で軽量で、小型化されたアプリケーションに適しています。

デメリット

• 光電変換効率が低く、使用コストが高い。

• 作業プロセス中に YAG レーザーロッドに内部温度勾配が生じ、熱応力と熱レンズ効果が発生し、YAG レーザーの平均出力とビーム品質のさらなる向上が制限されます。

• YAGレーザーはメンテナンスが面倒で、構造が複雑であり、コストも比較的高いです。

• 構造が複雑で、電源のサイズが大きく、動作には光路が必要です。

ファイバー VS Nd: YAG レーザー切断機

ファイバー レーザーと Nd: YAG レーザー切断機のどちらを選ぶかは、ニーズと作業する材料によって異なります。これらの技術はそれぞれ長所と短所があり、特定の用途に適しています。ここでは、作業に最適なものを理解するのに役立つ、その違いについて詳しく説明します。

ファイバー レーザーは、効率、速度、メンテナンスのしやすさを考慮して開発された最新のレーザーです。特に、鉄、アルミニウム、銅などの金属の切断に適しています。そのため、金属加工では業界で人気があります。寿命が長く、運用コストが低いファイバー レーザーは、連続使用や高生産環境に最適です。

一方、Nd: YAG レーザーは、プラスチックやセラミックなどの一部の非金属を含む、より幅広い材料を処理できます。そのため、インプラント、器具、一部の航空宇宙ハードウェアなど、高品質で最高レベルの細部が求められる作業に適しています。ただし、フラッシュ ランプは消耗品であるため、定期的なメンテナンスが必要であり、ファイバー レーザーと比較してエネルギー出力が低くなります。

主な違いを分かりやすく示すために、両者を並べて比較してみましょう。

ファイバー レーザーは、自動車や製造工場など、金属の高速処理とコスト効率を重視する業界に最適です。一方、Nd: YAG レーザーは、精度と材料の多様性が重要となる専門分野で好まれています。

どちらがあなたにとってより良いですか?

ファイバー レーザーと Nd: YAG レーザー切断機のどちらを選ぶかは、お客様の特定のニーズ、材料、優先事項によって異なります。どちらの機械もそれぞれ異なる分野で優れているため、お客様の要件を理解することで適切なオプションを選択できます。

次の場合にはファイバーレーザーを選択してください:

• 主に鋼鉄、アルミニウム、銅、真鍮などの金属を扱います。

• スピードと効率はプロジェクトにとって重要です。ファイバーレーザーは、より薄い金属をより速く、より少ないエネルギーで切断します。

• メンテナンスの手間が少なく、ダウンタイムが最小限のマシンが必要です。ファイバーレーザーは信頼性が高く、寿命も長くなります (約 100,000 時間)。

• スペース効率の良いセットアップにはコンパクトなマシンが必要です。

以下の場合には Nd:YAG レーザーを選択してください:

• プロジェクトには、金属、セラミック、またはプラスチックの複雑なディテール加工や微細切断が含まれます。

• 特に医療機器や航空宇宙などの業界では、精度が最優先事項となります。

• 金属以外の材料を加工するための汎用性が必要です。

・定期的なメンテナンスに投資する意思があり、機械を長時間連続して酷使する必要がない。

ファイバー レーザーは工業用金属加工や高速生産に適していますが、Nd: YAG レーザーは汎用性が求められる特殊で詳細な作業に最適です。プロジェクトのニーズを慎重に評価して、最適な選択を行ってください。

ニーズに合ったレーザーカッターの選び方

レーザー切断機の適切な選択は、効率、精度、長期的な価値の観点から、プロジェクトにとって極めて重要です。ファイバー レーザーと Nd:YAG レーザーのどちらを選択する場合でも、ニーズと優先事項を適切に理解することで、最適な投資を見つけることができます。決定方法は次のとおりです。

• 材料の考慮: ファイバー レーザーは、鋼、アルミニウム、銅などの金属に非常によく機能します。ただし、プラスチック、セラミック、その他の非金属材料を扱う場合は、Nd: YAG レーザーを選択する必要があります。

• 範囲と速度を考慮する: 連続生産で高速にジョブを実行する場合、ファイバー レーザーに勝るものはありません。複雑なディテールや 1 回限りの高精度が求められる場合は、Nd: YAG レーザーが最適です。

• メンテナンスと予算を比較する: メンテナンスと運用コストが低いため、ファイバー レーザーは長期的に見てコスト効率が高くなる傾向があります。Nd: YAG レーザーは初期コストがはるかに低くなりますが、フラッシュ ランプの交換を含む定期的なメンテナンスが必要になります。

• 作業スペースとサイズを考慮する: ファイバー レーザーはコンパクトなので、スペース効率がはるかに優れていますが、Nd: YAG マシンは通常、サイズが大きくなります。