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The Japan Welding Engineering Society

  

   

▼No.

Q07-12-04

 

▼小分類

レーザ切断

 

▼キーワード

レーザ切断の原理

 

 溶接技術教育シート
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レーザ切断の簡単な原理を教えて下さい。

  

  

レーザ切断では,図1に示すように,レーザ発振器から出力されたレーザビームは,レーザビームの反射率が高いミラーを用いて集光レンズまで導かれ,この集光レンズにより0.05~0.4mm程度の大きさに集光される。レーザの種類によっては,図2のように,レーザビームをミラーの代わりに光ファイバーを使用して集光レンズまで導くこともある。集光ビームの大きさは切断機の種類によって異なり,切断する対象材料が金属材料の場合,薄板を切断対象としている切断機では小さく,厚板を切断対象としている切断機では大きい傾向にある。

この集光されたレーザビームを切断する材料に照射すると,照射された部分が加熱され切断材料は蒸発,もしくは溶融する。

レーザ切断では,レーザビームをノズル先端より材料に照射すると同時にアシストガスと呼ばれるガスをノズルからレーザビームと同軸に,切断材料に吹き付けている。このアシストガスは,蒸発・溶融した切断材料をレーザビームが照射された部分から排除するという目的で用いられる。

アシストガスは,一般的には,O2ガスまたは空気が用いられているが切断面の酸化を防止する場合には,ArガスやN2ガスが用いられる。

ArガスやN2ガスを用いた場合には,単にアシストガスの運動エネルギを利用しているだけであるが,アシストガスにO2ガスを用いた場合には,酸化反応のエネルギが利用されるため,効率的な切断が行える。


〈長堀 正幸〉