レーザー彫刻の仕組みは？

レーザー彫刻とは何か、その仕組みとは？

レーザー彫刻は、素材を気化させて煙を発生させ、永続的な深い跡を彫刻する技術です。レーザービームは、素材の表面から層を除去することによってマークを刻印するチゼルの役割を果たします。レーザーは局部に大量のエネルギーを与え、蒸発に必要な高熱を発生させます。

このページでは、レーザー彫刻の仕組みやレーザー彫刻機を選ぶ方法に関する詳細情報を得ることができます。

ただ、その前にファイバーレーザー彫刻の実際のプロセスを短い動画で確認してください。この動画では、高品質のコントラスト、マーキング速度、レーザーマーキング時に発生するヒュームを確認できます。

レーザー彫刻とレーザーエッチングのどちらを選ぶべき？

適切なレーザーマーキングのプロセスを選択するには、次の3つの要因を確認する必要があります。

• マーキングの耐性：過酷な条件下でも判読可能
• レーザーマーキング速度：生産のボトルネックを防ぐマーキング時間
• マーキング素材：マーキング方法との適合性

レーザー彫刻技術は通常、さまざまな種類の摩耗や表面処理にさらされる金属ワークピースに彫刻するために使用します。金属彫刻は、 鋼とアルミニウム（アルマイトとダイカストアルミニウムを含む）で行います。

このプロセスの最大の特徴は、後処理後も高い可読性を維持する2Dコードを彫刻できることです。これらの処理には、 ショットブラスト加工、基板コーティング、熱処理などがあり、最も複雑なトレーサビリティの問題に対処することができます。

しかし、最も抵抗力のある識別子を彫刻する必要がない場合は、高速でアブレーションにそれほど依存しない レーザーエッチング が一般的に使用されます。

 鋼、アルミニウム、アルマイト、鉛、マグネシウム、亜鉛など、より多様な材料をレーザーエッチングすることができます。

また、 ステンレス鋼などの金属にマーキングを施すレーザーアニールという特殊な方法もあります。

固体から気体へ：仕組み

レーザーエッチングが素材表面を溶かして粗さを変えるのに対し、レーザー彫刻は材料表面を昇華させて深い溝を作ります。これは、表面が液体になることなく固体から気体に変化するのに十分なエネルギーを即座に吸収することを意味します。

昇華するために、 レーザー彫刻システムは素材の表面がミリ秒以内に蒸発温度に達するのに必要なエネルギーを生成しなければなりません。昇華に必要な極端な温度を考えると、レーザー彫刻機はかなり強力なツールとなります。

素材がこの温度に達すると気化してヒュームが発生します。そのため、レーザーシステムを購入する際には、作業環境を保護するための排煙システムと、レーザーのレンズを保護するためのエアーナイフが必ず付属している必要があります。

ファイバーレーザーは金属とよく反応する波長を発生させるため、この用途に最適な彫刻ツールです。

高コントラストで高品質のマーキングを行う方法は？

以下の拡大画像を見ると、レーザー彫刻の結果として生じた無秩序な表面を確認することができます。

レーザー彫刻前	レーザー彫刻後