〇加工用途

こちらでは、レーザ種類と適用事例について説明致します。

CO2レーザ波長10.6μmの赤外線レーザ
高いエネルギー密度の熱加工である
特長●波長10.6μmの赤外線レーザ
●高エネルギー密度の熱加工である
●波形は、連続からパルスまで調整が可能
●出力は100Wクラスから20kWクラスまで装置がある(当社保有設備は2kW)
●ビームの広がり角が小さく、集光性が良い
メリット●高エネルギー密度が得られるため、送り速度の速い加工が可能
●レーザのモード(光の強度分布の形状)で、加工内容を変化させることができる
●一つの装置で連続波とパルスでの出力が可能
主な加工用途●集光光学系による、スポット加工
●スキャナーによる線状加工
●LSV光学系によるイメージング加工(表面改質用)
適用事例●切断
●穴あけ
●溶接
●表面改質(焼入れ、合金処理など)
YAGレーザ
Diskレーザ
ファイバーレーザ
波長1,030nm~1,080nmの赤外線レーザ
高いエネルギー密度の熱加工である
特長●波長1,030nm~1,080nmの赤外線レーザ
●高エネルギー密度の熱加工である
●波形制御は、装置により連続またはパルスを選ぶ
●出力は25Wから10kWクラスまで
●ビームの広がり角が大きいが、装置によってはビームの広がり角を調整し、小さくすることも可能
●パルスレーザは、CO2レーザと比較して、非常に高いピーク出力が得られる
●ファイバー伝送可能(システム化が容易)
メリット●パルス発振のレーザは、高いピーク出力が得られるため非常に熱影響の少ない加工が出来る
溶接ではひずみの少ない加工ができ、また穴あけなどでは傾斜された穴あけなども可能
ただし、連続発振に比べ加工速度が遅い
●加工する部分が同軸で観察ができる(詳細位置決めが可能)。パルス発振のレーザは、1パルスあたりのエネルギーが調整できるため、より細かい溶接や穴あけ加工が出来る
主な加工用途●集光光学系による、スポット加工
●ガルバノミラー駆動による、高速スキャニング加工(スキャニング)
適用事例●切断
●穴あけ
●溶接
●表面改質(焼入れ、合金処理など)
●マーキング
半導体レーザ波長:405nm~1120nm
出力:数10W~数kWまで
特長●波長:405nm~1120nm(当社保有設備は910nm~1,060nm)
●発振形態:CW、パルス
●出力:数10W~数kWまで(当社保有設備は~6kW)
●ビーム品質:出力安定
●構造:活性層をP型とN型の半導体(クラッド)でサンドイッチ状に挟むダブルヘテロ接合構造で、順方向(NからP)に電流を流してポンピングを行い、単結晶のへき開面を反射鏡にして発振する
メリット●必要な部分のみ、選択的に処理可能
●処理面積の精密制御が可能
●複雑な形状の一部、パイプの内面のみ処理可能
●低歪のため、処理後の機械加工は不要
●自己冷却による焼入れのため水や油等の冷却手段が不要
●オンライン組み込が容易
主な加工用途●シリンドリカルレンズ、ガルバノミラーなどで、線状ビームやリング状ビーム照射
●ワイヤーフィーダ、パウダーフィーダと組み合わせての加工も可能
●ステージ、ロボットとの組み合わせで複雑形状対応
適用事例●溶接、ブレージング
●表面改質(クラッディング、焼入れ)
●樹脂溶着(異種樹脂溶着、透過樹脂同士など)
エキシマレーザー波長248nmの紫外線レーザ
特徴●紫外線レーザ
●YAGレーザ等と比較して、熱影響の少ない、アブレーション加工である
●波長が短い(KrFで248nm)
●パルス幅が狭い(18nsec)
●ピークパワーが大きい(MW単位)
●ビームの広がり角が大きい(集光性が悪い)
メリット●樹脂材料に対し、熱影響が少ないシャープな加工が可能。
●微細な加工が可能
●加工深さのコントロールが可能
●金属と樹脂などの異種材料が共存する部分でも、エネルギーの調整により、加工が可能
主な加工用途●マスクイメージング法
●コンフォーマルマスク法
●コンタクトマスク法
適用事例●穴あけ
●溝加工
●切断加工
●表面改質
●薄膜除去加工
●ワイヤーストリッピング
TEA-CO2レーザ波長は通常のCO2レーザと同じ(当社保有設備は9.3μmで若干短い)
エキシマレーザに比べ、加工速度が速い(エキシマレーザの10~1000倍)
特徴●波長は通常のCO2レーザと同じ(当社保有設備は9.3μmで若干短い)
●パルス幅が狭い
●ピークパワーが大きい
●繰返し周波数が早い(当社設備:最大500Hz)
メリット●エキシマレーザに比べ、加工速度が速い(エキシマレーザの1/10~1/1000)
●エキシマレーザに比べ、ランニングコストが安い
主な加工用途●マスクイメージング法
●コンフォーマルマスク法
●コンタクトマスク法
適用事例●穴あけ
●VIAホール加工
●溝加工
●切断加工
●ワイヤーストリッピング
超短パルスレーザ波長1,035nmの赤外線レーザ
特徴●波長:1,035nmの赤外線レーザ
●パルス幅が狭く、可変が可能(350fs~10ps)
●超短パルスと高ピーク出力によるアブレーション加工
メリット●アブレーション加工により、バリの無い(少ない)微細加工が可能
●高精度な加工が可能
●透明な材料やセラミックス、結晶材への加工も可能
主な加工用途●固定ヘッドによる高精度加工
●ガルバノミラー駆動による、高速スキャニング加工(スキャニング)
適用事例●穴あけ
●溝加工
●切断加工