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レーザー彫刻は、レーザー光で材料の表面を彫刻するレーザー加工方法です。
耐久性が高く、複雑な形状を彫刻できるため、製造業を中心に多くの業界で活用されています。
このページでは、レーザー加工機の導入を考えている方のために、レーザー彫刻の仕組み、彫刻できる材料、レーザー彫刻のメリット、デメリットについて解説しています。
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目次
レーザー彫刻の概要と仕組み
レーザー彫刻の概要や仕組みを解説します。
レーザー彫刻とは?
レーザー彫刻は、レーザー加工のひとつで、材料の表面を彫刻する加工方法です。
レーザー刻印、レーザーマーキングとも呼ばれています。
レーザー光を照射し、材料の表面を溶解・蒸発・変色させることで、文字やロゴマーク、グラフィックを印刷のように印字します。
レーザーの出力設定(パワー、スピードなど)を細かく調整できるため、やわらかい素材から硬い素材まで、幅広い材料に対応できます。
また、彫刻の形状は、グラフィックソフトやCADソフトで作成されたデータに基づいて彫刻されるため、正確かつ自由度の高い形状を彫刻できるのが特徴です。
レーザー彫刻の仕組み
レーザー彫刻は、下記のような仕組み・流れで行われます。
細かい部分は機種によって異なりますが、多くのレーザー加工機で用いられる基本的な流れです。
- データの作成(グラフィックソフト、CADソフトを使用)
- レーザーの出力設定
- 加工材料の設置
- レーザー彫刻
レーザー彫刻の種類
レーザー彫刻は、用途によってさまざまな加工方法があります。
レーザー彫刻の加工の種類について、詳しく解説します。
- 表面を削る
- 表面の塗装を剥がす
- 表面の層だけを削る(複数の層で構成された材料)
表面を削る
レーザー光によって対象物の表面を削る加工です。
アクリルや木材、革製品への刻印、印字が代表的です。
刃物による切削加工でないため、削りカスが少なく、複雑で自由な形状を彫刻できるといった特徴があります。
表面の塗装を剥がす
レーザー光で材料の表面の塗装や印刷を剥がす加工です。
レーザーの出力設定を調整することで、塗装や印刷面だけを剥がすことができます。
表面の層だけを削る(複数の層で構成された材料)
複数の層で構成された材料のうち、表面の層だけを彫刻する方法です。
レーザーの出力設定を調整することで、表面の層だけを削ることができます。
代表的な活用例は、2層板の彫刻です。
2層板は、2種類の異なる樹脂板を貼り合わせたもので、表面の層だけをレーザーで削ることで、文字やイラストなどを印刷のように表現できます。
レーザー彫刻の活用例
レーザー彫刻は、用途によってさまざまな加工方法があります。
レーザーカットでできる加工の種類について、詳しく解説します。
- オリジナルグッズ
- 名入れサービス
- 企業、ブランドのノベルティ
- 記念品・表彰
- 工業部品へのマーキング
オリジナルグッズ
名前やメッセージ、イラストや写真などを彫刻して、オリジナルグッズを製作することができます。
記念日や表彰など、ブライダルやギフト業界で活用されています。
ギフト・ノベルティー・グッズ業界向けのご提案ページもあわせてご覧ください。
看板・サイン&ディスプレイ
アクリル板や木板に文字やロゴマークを彫刻して、店舗や企業の看板・サインを製作できます。
材料の表面を彫刻しているため、印刷や塗装より耐候性、耐久性に優れているのが特徴です。
看板・サイン&ディスプレイ業界向けのご提案ページもあわせてご覧ください。
名入れサービス
名入れサービスは、商品に名前を彫刻するサービスです。
プレゼントや記念品として、名前やメッセージを彫刻して付加価値をつけることができます。
なかにはレーザー加工機を店舗に常設して、購入されたその場で名前を彫刻するサービスを提供している店舗もあります。
ギフト・ノベルティー・グッズ業界向けのご提案ページもあわせてご覧ください。
企業、ブランドのノベルティ
ノベルティは、企業や商品・サービスの宣伝を目的に、無償で配られるグッズです。
文房具、メモ帳などの既製品へ企業、ブランドのロゴを彫刻してノベルティグッズとして活用したり、オリジナルのグッズも製作できます。
ギフト・ノベルティー・グッズ業界向けのご提案ページもあわせてご覧ください。
マーキング
マーキングは、工業製品や機器へ識別マークやシリアルナンバーを印字する加工です。
小さな文字が印字できる、加工精度、耐久性が高いといった特徴があります。
レーザー彫刻できる材料・素材
レーザー彫刻できる材料・素材について解説します。
レーザーカットできる材料・素材は、大きくレーザーの種類によって異なります。
このページでは、レーザー加工機のなかで最も普及しているCO2レーザー加工機で彫刻できる材料・素材を紹介します。
CO2レーザー加工機で彫刻できる材料・素材
CO2レーザー加工機は、非金属素材の彫刻に適しています。 おもに、アクリル、木材、紙、革、布など幅広い材料を彫刻できます。
CO2レーザー加工機で彫刻できる材料・素材
- アクリル
- 木材
- 紙
- 革、レザー
- 布、生地
- 石材
CO2レーザー加工機で彫刻できない材料・素材
CO2レーザー彫刻できない材料・素材について解説します。
金属は高い出力が必要なため、大型レーザーが必要になります。
反射率の高い金属はレーザー光線がはね返るため、加工できません。
CO2レーザー加工機で彫刻できない材料・素材
- 金属(高い出力が必要)
- 反射性が高い材料
- 塩化ビニルを含む材料
- レーザー熱によって有害物質が発生する材料
※金属でも、アルマイト処理されたアルミニウム板や、専用の薬剤を使用して彫刻できるものもあります。
レーザー彫刻のメリット・長所
レーザー彫刻のメリットについて解説します。
レーザー以外の彫刻方法には、彫刻刀や焼印のような手作業から、ルーターや切削機などの工作機械があります。
これらの彫刻方法と比較して、レーザー彫刻にはどのようなメリットがあるのか解説していきます。
レーザー彫刻のメリット・長所
- 高速に彫刻できる
- 材料を固定せずに彫刻できる
- 削りカスが出ない
- 加工にかかる手間やコストが生産数に影響しない
- 耐久性が高い
- 複雑な形状を彫刻できる
- 狭い場所へ彫刻できる
高速に彫刻できる
レーザーカットは加工速度が速いのが特徴です。
複雑な形状も正確に安定してカットできるため、生産性が向上します。
とくにガルバノレーザー加工機は、加工エリアや材料が限られますが、超高速で彫刻・マーキングすることができます。
材料を固定せずに彫刻できる
工作機械では、材料を固定するためにクランプやホルダーが必要なものがありますが、レーザー加工機は、基本的に材料の固定が必要ありません。加工テーブルの上に乗せるだけで加工できます。
紙や布などの薄くて軽い材料は動きやすいため、バキュームで吸気して固定します。
クランプやホルダーによる固定は、材料に変形や歪みを発生させる場合がありますが、レーザー加工は固定しないため、材料のロスを最低限に抑えられます。
また、材料を固定する手間や時間が少なくて済みます。
削りカスが出ない
レーザー彫刻は、材料をレーザー熱で焼き飛ばして、蒸発させる加工方法です。
刃物による切削加工ではないため、削りカスが発生することがありません。
加工中に削りカスが邪魔になったり、加工後の清掃も必要ないため、効率的な加工が可能です。
加工にかかる手間やコストが生産数に影響しない
従来の刃物による切削方法では、材料や加工内容が異なると、刃物を交換したり、機械の調整が必要です。
レーザー彫刻は、基本的に加工データと出力設定を調整するだけなので、加工にかかる手間やコストが個数に影響しません。
ひとつだけ彫刻しても手間やコストが膨らまないので、多品種少量生産(小ロット多品種)への対応や試作、検証を効率的に行うことができます。
耐久性が高い
レーザー彫刻は、材料の表面を彫刻しているため、印刷や塗装より耐候性、耐久性に優れているのが特徴です。
複雑な形状を彫刻できる
レーザー加工は、グラフィックソフトやCADソフトで作成したデジタルデータにもとづいて正確に加工できます。
手作業では膨大な時間がかかる複雑な形状の加工時間を短縮したり、刃型では再現できない形状の彫刻加工にも対応できます。
狭いスペースへ彫刻できる
レーザー加工機は、非常に細かなレーザー光線を照射します。
このため、刃物が入らないような狭いスペースにも彫刻できます。
レーザー彫刻のデメリット・短所
一方で、レーザー彫刻にはいくつかの注意すべき点があります。
焦げたり、変色する場合がある
レーザー彫刻は、レーザーの熱によって彫刻する加工方法のため、材料によっては表面が焦げたり、変色する場合があります。
焦げや変色が気になる場合は、彫刻加工した後に研磨作業が必要になります。
レーザー彫刻時の焦げやヤニの付着には、いくつか対応策があります。あわせてご参考ください。
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レーザー彫刻、レーザーマーキングについて解説しました。
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