【基本】レーザー割断

レーザーにて材料を切断する場合には、アブレーションや溶融などの現象を利用して材料を除去しながら加工を進める方法があります。一方で、材料に着目すると、ガラスのように熱伝導性が悪くもろい脆性材料の場合には、大きな温度勾配があると割れてしまいます。この特性を積極的に利用する切断方法に「割断」があります。

レーザー割断のメカニズムは、加工対象物の中にある温度勾配により応力ひずみが起こり亀裂が発生します、それを連続的に進めることで材料を割ることができます。ポイントとなるのは、どういう方法でどの位置へレーザーを照射して温度を高めるか、それをどのように走査して亀裂を進展させるかです。様々なパラメータを適切に設定する必要があるため、条件出しには困難が伴います。加工速度や方向を正しく制御するために、積極的な冷却を行うこともあります。

レーザー割断の最大のメリットは、加工速度です。条件にもよりますが、300mm/s以上の非常に速い速度で加工した例もあります。また、材料を割りますので、切断面は一般的にきれいです。条件の最適化により、切断面を鏡面のようにすることも可能です。さらに、使用されるガラスなどの材料が薄くなる傾向にあります。薄いガラスはガラスカッターなど機械的な加工では扱いにくい問題があります。このため、レーザー割断がさらに注目されているようです。

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