レーザーカットプラスチック | 材料、ヒント、サービス

プラスチックのレーザー切断は、プラスチック、レーザー、熱が合致した場合にのみ容易になります。Yonglihao Machineryは 試作製造サービス会社. 主にプラスチック部品のレーザー切断加工を行っております。.

実際のプロトタイピングでは、目標は単に「切断できるかどうか」ではなく、「きれいに、安全に、そして繰り返し切断できるかどうか」です。このガイドでは、材料の選択、レーザーの種類、設定、ファイルの準備、安全性、トラブルシューティングについて説明します。.

レーザーカットプラスチックとは何ですか?

レーザーカットとは、レーザービームがパスに沿ってシートを完全に切断することを意味します。一方、レーザー彫刻は表面の浅い層のみを除去します。これにより、コントラストやテクスチャが生まれます。.

切断はカーフ、熱拡散、エッジ品質によって制御されます。彫刻は、マークのコントラスト、表面の溶融、そして読みやすさによって制御されます。.

プレスフィットスロットが必要な場合は、切断が主な課題となります。明確なマークが必要な場合は、彫刻が主な課題となります。.

プラスチックに最適なレーザーの種類は何ですか?

ほとんどのプラスチックの場合、CO₂レーザーは最も安定した切断方法です。多くのプラスチックはCO₂波長をよく吸収するため、エネルギー伝達が速くなります。.

ダイオードレーザーは、薄くて暗い色のプラスチックを切断できます。ただし、色や厚さによって結果は異なります。透明なプラスチックは青色の波長を透過するため、切断が難しい場合が多いです。.

ファイバーレーザー/赤外線レーザー（1064 nm付近）は、プラスチックの切断よりも彫刻に適しています。切断の場合は、きれいに切れるどころか、溶けてしまうことがよくあります。.

お見積りの際のルールは以下の通りです。お客様がきれいなエッジとスピードをご希望の場合は、まずCO₂レーザーから始めます。お客様が主にマーキングをご希望の場合は、ファイバー/IRレーザーを検討します。.

レーザー切断用の主なプラスチック

レーザーカットされたプラスチックの中で最高のものは、きれいにカットされ、安全な煙を発生させるものです。以下は、私たちが最もよく目にするプラスチックです。それぞれの優れた点と欠点について説明します。.

アクリル（PMMA）

アクリル（PMMA）は、レーザーカットで最も一般的なプラスチックです。きれいなエッジが得られ、視覚的な部品に最適です。看板、ディスプレイパネル、カバー、ライトガイド、装飾品などに使用されます。.

アクリルは燃え上がることがあります。これは、厚い板やゆっくりとカットする時に起こりやすいです。強力なエアアシスト、安定したフォーカス、そして注意深く見守ることで、このリスクを軽減できます。.

仕上げをほとんど施さずに美しいエッジ部分のみを必要とする部品の場合、通常はPMMAが第一候補となります。高い耐衝撃性が必要な部品の場合、PMMAは最適な選択肢ではないかもしれません。.

キャストアクリルと押し出しアクリル

キャストアクリルは、白く艶消しされたような外観の彫刻を実現します。彫刻のコントラストを際立たせたい場合に最適です。.

押し出し加工されたアクリルは、よりきれいにカットできる場合が多く、エッジはガラスのような外観になります。価格も比較的安価ですが、厚みや色の選択肢が異なります。.

実用的なヒント：彫刻されたグラフィックには鋳造、エッジの鮮明さには押し出し成形を選びましょう。どちらも重要な場合は、デザインで両方のタイプをテストしてみてください。.

PET/PETG

PETとPETGは、透明ガードや軽量パネルによく使用されます。切れ味は良好ですが、熱が蓄積すると、曇りが生じたり、端面が溶けたりすることがあります。.

PETGでは多くの場合、「高速、クリーン、シングルパス」のアプローチが求められます。密度が高く複雑な形状は熱を吸収し、ディテールが失われる可能性があります。.

ポリプロピレン（PP）

PPは耐薬品性に優れています。治具やシンプルなプレートに最適です。きれいに切れますが、切り口がわずかに盛り上がったりバリが残ったりする場合があります。.

PPは、透明性がそれほど重要ではない機能部品に適しています。ただし、微細なディテールや近接した形状には適していません。.

ポリエチレン（PE / HDPE）

PEとHDPEは柔らかくワックス状なので、溶けて再溶融する傾向があります。切断は可能ですが、実現できる微細加工には限界があります。.

エッジの汚れを軽減するには、高速加工と強力なエアアシストを使用してください。平行カットは避けてください。平行カットは熱を閉じ込め、カーフ幅を広くします。.

ナイロン

ナイロン生地は、軽く接着された端で裁断できます。この端は生地のほつれを防ぎます。テキスタイル、フィルター、メッシュ模様などに最適です。.

厚手のナイロンシートは、グレードや充填材によって大きく異なります。特に厳しい公差が必要な場合は、必ず事前にテストを行ってください。.

ポリイミド（カプトン）

ポリイミドフィルム（カプトン）は、電子回路パターンを薄くきれいに切断できます。熱影響部が小さいため、精密な形状を実現できます。.

フィルムによっては、端に若干のカーボンが付着している場合があります。これは通常、適切なクリーニングと換気を行えば簡単に対処できます。.

マイラー（ポリエステルフィルム）

マイラーはステンシルや薄いテンプレートに最適です。細かいディテールを保持できます。厚さによっては、小さなバリが出る場合があります。.

材料の収縮を防ぐため、コーナー部のドエルタイムを短く保ちます。安定したフォーカスと清潔な加工ベッドは、結果を向上させます。.

ABS

ABSは彫刻に適しています。ただし、切断すると大量の煙が発生し、反りが生じる可能性があります。また、細かい部分は柔らかくなり、形状が崩れる傾向があります。.

ABSを切断する必要がある場合は、強力な換気とシンプルな設計を採用してください。多くの作業において、ABSを彫刻する方が安全で、より価値のあるプロセスです。.

ポリカーボネート

ポリカーボネートは丈夫ですが、切断面が焦げたり変色したりすることがよくあります。一般的なCO₂レーザーでは、これを完全に防ぐことは困難です。.

エッジの外観が重要な場合は、PETGまたはPMMAの使用を検討してください。見た目よりも強度を重視する場合は、PCが依然として良い選択肢となるかもしれません。.

避けるべきプラスチック

PVCまたはビニールベースの材料をレーザーカットしないでください. 機械を汚染する腐食性ガスを放出する可能性があります。.

発泡スチロールや不明なプラスチックは発火したり、危険な煙を発生する可能性があります。材質が不明な場合は、まずその材質を特定するか、使用しないでください。.

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きれいなエッジを実現するための重要なパラメータ

きれいな切れ味は、ミリメートル単位で熱を制御することで生まれます。ただ最大限のパワーを追い求めるのではなく、熱の広がりを最小限に抑えながら、完全に切断することが目標です。.

設定を「パラメータウィンドウ」と考えてください。パワー、スピード、PPI/周波数、フォーカス、エアアシストはすべて連携して機能する必要があります。どれか1つを変更すると、他の設定も調整しなければならないことがよくあります。.

• 力 切るか、溶かすか、焼くかを設定します。パワーが強すぎると、縁が溶けたり、切り口が広くなったり、角が焦げたりします。.
• スピード 熱が一点に留まる時間を設定します。遅い方が必ずしも良いとは限りません。これは特にPETG、PE、薄膜フィルムに当てはまります。.
• PPI/頻度 加熱の持続性を変化させます。PPIを高くするとエッジが滑らかになりますが、軟質プラスチックの場合は溶融リスクが高まります。.
• 集中 切り口の形状と壁面の質感を設定します。焦点が合っていないと、テーパー状の切り口、壁面の荒れ、コーナー部分の切り口が不完全になるなどの問題が発生します。.
• エアアシスト 煙や炎の上昇を抑えます。また、特にアクリル板の場合、エッジ部分の煤の発生も軽減します。.

私たちの工場では、小さなテストグリッドを使って作業を進めます。速度と出力を変化させ、エッジ、カーフ、そして煙の跡を確認します。.

シンプルな調整手順でうまくいく場合が多いです。最初は高速で切り始め、切れ味が鋭くなるまでパワーを上げていきます。その後、PPIとエアアシストを調整して、きれいで滑らかな刃先を実現します。.

設計、セットアップ、安全性チェックリスト

最初のカット前に、ヤスリの品質と安全対策が結果を左右します。適切な設計は、熱の閉じ込めとやり直しの必要性を減らします。.

デザインとファイルの準備

• カットにはベクターパスを使用します。デザインノードはクリーンな状態に保ちましょう。.
• カットラインの間隔が狭すぎると、熱がこもって部品が歪んでしまうため、ご注意ください。.
• 部品のフィットが重要な場合は、切り込み幅を考慮してください。スロットとタブには余分なスペースが必要です。.
• 小さな穴はリアルに再現しましょう。非常に小さな穴は溶けて閉じてしまう可能性があります。.

処理可能な一般的なフォーマット

• ベクターカットではDXF、AI、SVGが一般的です。.
• CAD を使用する場合は、1:1 スケールできれいなアウトラインをエクスポートします。.

ベッドとマスキング

• 平らな板は、湾曲した板よりもきれいに切れます。平らさはレーザーの焦点に影響します。.
• 煙の跡を避けたい場合は、レーザー対応転写テープを使用してください。.
• ビニール製のマスクや不明な接着剤は使用しないでください。.

換気と材料の安全性

• 発生源から吸引してください。プラスチックは刺激性のガスを放出する可能性があります。.
• PVCやビニールは絶対に加工しないでください。腐食性のガスが人や機械に危害を及ぼす可能性があります。.
• 新しい素材に触れるときは、まず簡単なテストを行ってください。何でできているか確認しましょう。.

射撃管制

• アクリルは燃えやすいです。フォームによってはすぐに燃えるものもあります。.
• 機械を注意深く監視し、明確な火災対応計画を立ててください。.

一般的な問題のトラブルシューティング

ほとんどの問題は熱、空気の流れ、またはフォーカスに起因します。この表を使って最初の調整点を見つけ、その後少しずつ調整を加えてください。.

溶融や反りは、通常、ビームが特定の領域に長時間留まりすぎたために発生します。ホットスポットでは、速度を上げ、出力を下げ、形状間のスペースを広げてください。.

煤の跡は、空気の流れが弱かったり、排気が不十分だったりする原因となることがよくあります。エアアシストを改善し、光学系を清掃し、煙の循環を防ぎましょう。.

角が丸くなるのは、レーザーの速度が角で低下することが多いためです。特にアクリルやPETGなどの微細なパーツでは、パス戦略が重要になります。.

サイズ誤差は通常、カーフと熱の変化によって発生します。カーフ補正を使用し、バッチごとにプロセス設定を安定させましょう。.

結論

信頼性の高いレーザーカットプラスチックは、厳格なプロセスを経て生まれます。まず、レーザーカットに適したプラスチックを選びます。次に、適切なレーザーの種類と組み合わせます。最後に、安定したパラメータセットを固定します。Yonglihao Machineryでは、このプロセスによってプロトタイプの一貫性を保っています。.

高品質をお探しなら レーザーカットサービス, プラスチックの種類、厚さ、ベクターファイルをお送りいただければ、すぐにお見積もりいたします。最も安全な加工方法を確認し、期待できるエッジ品質をお伝えいたします。.

よくある質問

レーザーカット部品に最も安全な「デフォルト」プラスチックは何ですか?

アクリル（PMMA）は、通常、最初に選ぶのに最適です。きれいに切れて見た目も良く、入手しやすいからです。.

ダイオードレーザーで透明アクリルを切断できますか?

通常はうまくいきません。透明アクリルは青色光を透過することが多いため、カットが均一になりません。.

ファイバーレーザーはプラスチックを切断できますか?

ファイバーレーザーは一般的に彫刻用であり、切断用ではありません。ファイバーレーザーで切断すると、溶融することが多く、不安定になります。.

アクリルカットが時々燃えるのはなぜですか?

フレアアップは、熱の閉じ込め、エアアシストの弱さ、または切断速度の遅さによって発生します。エアアシストを強化し、速度を上げ、機械を放置しないでください。.

レーザーカットしてはいけないプラスチックは何ですか?

PVCまたはビニールベースのプラスチックをレーザーカットしないでください。また、レーザーカットに安全であることが証明されていない限り、不明なプラスチック混合物や多くのフォームも使用しないでください。.