レーザー切断とウォータージェット切断：どちらが優れているか

板金加工業者は、通常、レーザー切断とウォータージェット切断という2つの工程を使用します。しかし、これら2つの工程は本質的に異なります。しかし、それぞれの用途は 板金切断 これらは互いに絡み合っています。これは、メーカーが両者を組み合わせることでさらなるメリットを得られるためです。したがって、ウォータージェット切断とレーザー切断のどちらを採用するかを決めるのは、想像するほど簡単ではありません。

レーザー切断とウォータージェット切断のどちらを選ぶかは、両者を比較検討した上で初めて判断できます。この記事では、両方の切断方法を理解するのに役立ちます。ウォータージェット切断とレーザー切断の違い、そして両者の類似点、それぞれの用途、そして材料を切断する際に使用できる他の方法についても解説します。

レーザー切断とウォータージェット切断

レーザー切断とウォータージェット切断プロセスとは

レーザー切断では、レーザー加工機からレーザー光線を照射して材料を切断します。レーザーマーキング機の選択によって、切断プロセス、出力、効率、互換性が決まります。例えば、ファイバーレーザー加工機は強度が高く、金属加工に最適です。一方、CO2レーザーは非金属加工に適しています。

一方、ウォータージェット切断は、ウォータージェットマシンを用いて加圧された水を発生させ、材料を切断します。水には、切断能力を高める酸化アルミニウムやガーネットなどの研磨剤が含まれています。ウォータージェットマシンは、その高い濃度と速度により、あらゆる材料を切断できます。

両者の違いを探る

どのカッティングプロセスがプロジェクトに最適かお悩みですか？以下は2つのカッティングプロセスの一般的な比較です。この表を参考に、プロジェクトに適しているかどうかをまず判断してください。

適合材料

レーザー切断とウォータージェット切断の比較において、切断可能な材料の種類は、どちらの方法が優れているかを判断する重要な要素となります。

レーザー切断は、プラスチック、ガラス、木材、金属など、幅広い材料に適しています。しかし、反射材の切断には適していません。これは、反射材がレーザー光を反射してしまうためです。また、レーザー切断は熱に対して極めて不安定な材料にも適していません。

一方、レーザーで切断できる材料も機械によって異なります。そのため、レーザー切断サービスプロバイダーに問い合わせて情報を入手することをお勧めします。Yonglihao Machineryは、お客様の材料に最適な機械をご提案いたします。例えば、レーザー切断愛好家の多くは、有機材料の切断にCO2レーザーカッターを使用しています。

さらに、ウォータージェット切断は材料の適合性に関して制限がほとんどありません。レーザー切断とは異なり、熱を発生しないため、あらゆる材料の切断に適しています。

各工程で達成可能な壁厚

レーザー切断は、厚さ3～10mm（0.12インチ～0.4インチ）のワークピースを切断する最も費用対効果の高い技術です。ただし、加工品質は使用する材料によって異なります。例えば、アルミニウムのレーザー切断は、熱安定性に優れた炭素鋼よりも最大厚さが薄くなります。

一方、ウォータージェット切断には一定の厚さ制限があります。これは、この技術が一般的に10mmから50mm（0.4インチから2.0インチ）の厚い材料の切断に適しているためです。それより薄い厚さでは、ウォータージェットの圧力によってワークピースが損傷する可能性があるため、この加工は有効ではありません。

各工程における部品精度

レーザー切断はウォータージェット切断よりも精度が高く、最小切断幅は0.15mm（0.006インチ）です。ウォータージェット切断の最小切断幅は0.5mm（0.02インチ）です。さらに、レーザー切断の許容誤差は約0.05mm（0.002インチ）です。ウォータージェット切断の許容誤差は約0.2mm（0.008インチ）です。

各工程の切断速度

切断速度とは、1分間に切断できる材料の厚さのことです。レーザー切断は1分間に約70インチ（約180cm）と、より高速です。ウォータージェット切断は1分間に20インチ（約50cm）を超えることはありません。そのため、レーザー切断の方が生産性が高いと言えます。

レーザー切断とウォータージェット切断の類似点

これら2つの板金切断方法は一見異なるように見えますが、共通点もいくつかあります。レーザー切断とウォータージェット切断の共通点をいくつかご紹介します。

汎用性

どちらの切断方法も非常に汎用性が高いため、多くの愛好家はどちらを選ぶか迷います。どちらの切断方法も、様々な材料に対応しています。例えば、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、青銅などが金属材料として挙げられます。

狭いカーフ幅

カーフ幅とは、カッターが1回の切断で削り取る材料の量です。どちらの切断方法もカーフ幅は狭く、ウォータージェット切断のカーフ幅は0.7mm～1.02mmです。レーザー切断のカーフ幅は0.08mm～1mmです。カーフ幅が狭いため、どちらの方法も細かいディテールや複雑な形状の構築に適しています。

高品質

どちらの切断工程でも、高品質の切断部品が生産されます。これは、使用される機械の精度と正確性によるものです。

レーザー切断プロセスの応用分野

レーザー切断には多くの利点があるこのプロセスは、極めて高い精度、正確性、そして許容誤差を備えた製品を生産します。さらに、非常に費用対効果に優れています。主な適用分野は以下のとおりです。

自動車産業

レーザー切断は、自動車部品の切断に広く用いられています。例えば、シャーシ、ボンネット、ルーフ、ドアなどの切断、そして車内への彫刻などが挙げられます。これらの部品は非常に堅牢であるため、高精度で精密な切断技術が求められます。さらに、レーザー切断はスクラップの発生が少ないため、コスト効率が高く、産業用途にも適しています。

金型および工具業界

レーザー切断は、金型・工具業界で様々な用途に使用されています。例えば、高い公差と様々な深さの材料を切断できる能力は、ダイカスト金型に最適です。さらに、レーザー切断プロセスははるかに効率的であるため、高強度金属の切断に適しています。

宝飾業界

レーザーカッティングは、金、銀、ダイヤモンドなどのジュエリーに繊細なデザインを刻むのに使用できます。さらに、ジュエリーの製作にも活用できます。ジュエリー業界では、レーザーカッティングが主要なカッティング方法となっています。これは、極めて精密なカッティングが可能で、小さな部品や狭い箇所のカットにも対応できるため、材料の無駄を削減できるためです。

医療業界

レーザー切断は医療機器部品の切断に使用できます。例としては、ステント、フラップフレーム、フレキシブルシャフト、ホーンなどが挙げられます。さらに、レーザー切断はレーザー手術にも使用できます。これは、医師が精密な手術を行えるためです。医療機器メーカーは、その高精度な切断技術から、レーザー切断を好んで採用しています。

エレクトロニクス産業

回路基板、電線被覆、カスタマイズされた家電製品の筐体、制御パネルなどは、レーザー切断される電気部品の一部です。これは、電子部品には通常、厳しい公差、精度、そして正確さが求められるためです。

ウォータージェット切断プロセスの応用分野

切断対象材料が厚く、熱的に不安定な場合、また、極めて高い精度、正確性、許容誤差が求められる場合、ウォータージェット切断が最適な切断プロセスです。この切断プロセスは、以下の2つの業界で広く利用されています。

自動車産業

ウォータージェット切断は、フランジ、金属ガスケット、スキッドプレート、カスタムボディなどの部品の製造に広く用いられています。この切断工程では、機械的応力や熱影響部が発生しません。さらに、これらのワークピースは厚みがあるため、ウォータージェットによる切断はより効率的です。

航空宇宙産業

ウォータージェット切断は、ジェットエンジン、タービンブレード、ナセルパネルなどの部品の製造に使用できます。熱を発生しないため、ワークピースの小さな亀裂や反りを軽減できます。そのため、ウォータージェット切断は航空宇宙産業に最適です。

レーザー切断はウォータージェット切断よりも高価ですか?

レーザー切断とウォータージェット切断のコスト差を理解したいなら、まず工具や部品、オペレーター、機械のコストを理解する必要があります。以下は、ウォータージェット切断とレーザー切断のコスト比較です。

ツールと部品のコスト

レーザー切断には工具費用がかかりません。また、プロセスの要件が高いため、部品コストも低くなります。

一方、ウォータージェット切断には、機械の適切なメンテナンスのために消耗品や部品が必要です。そのため、この工程にかかる部品コストは高くなります。幸いなことに、ウォータージェット切断機には工具は必要ありません。

ランニングコスト

レーザー切断のコストは通常、1時間あたり$13～$20です。ウォータージェット切断のコストは$15～$30です。どちらの切断方法もコストはほぼ同じですが、大規模なプロジェクトの場合は、この点が重要になる場合があります。

プロジェクトをアウトソーシングする企業にとって、コストは非常に重要です。そのため、ウォータージェットとレーザー切断のどちらを選択するかを決定する際には、両方の板金切断工程の運用コストを考慮する必要があります。

機械コスト

ウォータージェット切断機はレーザー切断機よりも安価です。レーザー切断愛好家の多くは、機器の購入がプロセスの中で最も費用のかかる部分だと考えています。機器購入の初期費用に加えて、レーザー切断の運用コストは電気代に左右されます。プロジェクトを板金切断業者に外注していない場合は、電気代は重要な考慮事項となります。

あなたのアプリケーションにはレーザー切断とウォータージェット切断のどちらが適していますか?

この記事の目的は、どちらの切断方法が優れているかを判断することではありません。むしろ、2つの切断方法を比較することで、どちらを選ぶべきかを判断するのに役立つことを目的としています。ウォータージェット切断とレーザー切断では、プロジェクトに適した切断方法が最適な切断方法となります。

しかし、適切な戦略を決定するには、考慮すべき要素がいくつかあります。レーザー切断は、高い精度と効率が求められる作業に最適です。一方、ウォータージェット切断は、熱的に不安定な材料や厚い材料に適しています。

プロジェクトに最適な切断工程を選択するのは難しい場合があります。これは、様々な基準を考慮する必要があるためです。そのため、効率性を高めるには、Yonglihao Machineryのような板金加工業者へのアウトソーシングを検討してください。

Yonglihao Machineryには、ウォータージェット切断、レーザー切断、その他の板金加工プロセスに精通した専門家チームがいます。そのため、品質を維持しながら効率を向上させることができます。

Yonglihao MachineryはISO 9001:2015認証を取得しています。複数の製造工場、先進設備、精密機械を保有しており、お客様のプロジェクトを強力にサポートいたします。当社をお選びいただくことで、最大30%のコスト削減と迅速な納品を実現できます。

金属切削の代替プロセス

生産性、効率性、その他の要件を満たす必要があるため、これら2つの切断プロセスは必ずしも最適な選択肢ではない可能性があります。したがって、金属切断を検討する際には、異なる選択肢を検討する必要があるかもしれません。プラズマカッターとタレットプレスは、2つの選択肢として考えられます。

プラズマ切断

プラズマ切断はレーザー切断とは区別される20,000℃を超える高温のイオン化プラズマジェットを用いて材料を切断するプロセスです。この方法は一部の材料に適していますが、多くの用途に使用できます。この方法は特定の材料に適していますが、特に鋼鉄やアルミニウムの切断に適しています。

この切断プロセスは、費用対効果、精度、そしてコストの面で優れています。さらに、プラズマ切断装置は$300,000米ドルと非常に高価です。しかし、その運用コストはウォータージェット切断やレーザー切断よりも低くなります。

タレットプレス

タレットプレスは金属を切断するもう一つの方法です。タレット／パンチプレスは、金属に穴を開けて切断するプレスの一種です。タレットプレスを使用する場合、部品のサイズによっては時間がかかります。しかし、同じ部品を定期的に製造する場合は、タレットパンチプレスを使用する価値があります。

結論

ウォータージェットとレーザー切断のどちらかを選ぶ際には、まず両者を比較検討する必要があります。この記事では、その参考として、両方の切断工程を包括的に概説しています。これにより、どちらの工程が優れているかご理解いただけるかもしれません。

しかし、プロジェクトに最適な切断方法を見つけるには、専門家に相談するのが最善の方法です。ウォータージェット切断やレーザー切断についてご質問はございませんか？ お問い合わせ 専門家の。

よくある質問

他の切断方法と比較したウォータージェット切断の最大の利点は何ですか?

ウォータージェット切断が他の切断技術に比べて優れている点は、熱を発生しないことです。そのため、あらゆる材料に対応し、作業者の安全性を確保できます。また、このプロセスのもう一つの利点は、厚い材料の切断にも適応できることです。この方法では、厚さ10mmから50mm（0.4インチから2.0インチ）までの材料を切断できます。

ウォータージェット切断とプラズマ切断ではどちらが優れていますか?

一般的に、多くのお客様はプラズマ切断よりもウォータージェット切断を好みます。ただし、具体的な方法はプロジェクトのニーズによって異なります。ウォータージェット切断は、厚い材料、材料との適合性、そして精度に優れています。また、プラズマ切断は切断品質の低下につながる可能性があります。これは、プラズマが不要なスラグを生成する可能性があるためです。