レーザー切断機とCNC切断機：違いは何ですか？
切断は最も基本的な製造工程の一つです。数ある選択肢の中でも、レーザー切断やCNC切断の精度と効率性については既にご存知の方も多いでしょう。これらの切断方法は、きれいで美しい切断面を実現するだけでなく、プログラミング機能によって作業時間を短縮し、作業場の生産性を向上させることができます。しかし、卓上型CNCフライス盤による切断は、レーザー切断機による切断とはかなり異なります。一体どういう違いなのでしょうか？詳しく見ていきましょう。
違いを詳しく説明する前に、まずは個々の切断機について概観してみましょう。
その名の通り、レーザー切断機はレーザーを用いて材料を切断します。精密で高品質な切断を実現するために、様々な産業で広く利用されています。
レーザー切断機は、レーザー光線がたどる経路を制御するようにプログラム可能であり、それによって設計を実現できる。
CNCとはコンピュータ数値制御の略で、コンピュータが機械の加工経路を制御する技術です。これにより、加工経路をプログラムで設定できるため、工程の自動化の可能性が大きく広がります。
切削は、CNCマシンが実行できる多くの機能の1つです。切削に使用されるツールは接触式切削を作動させますが、これは通常の切削動作と何ら変わりません。安全性を高めるため、テーブルを組み込むことでワークピースを固定し、安定性を向上させることができます。
レーザー切断とCNC切断の主な違い
レーザー切断と卓上型CNCフライス盤による切断の主な違いは以下のとおりです。
- 技術
レーザー切断では、レーザー光線が表面温度を上昇させ、材料を溶融させることで、切断のための経路を切り出します。つまり、熱を利用するのです。
CNCマシンで切削加工を行う際は、まずCADを使用して設計図を作成し、互換性のあるソフトウェアにマッピングする必要があります。次に、ソフトウェアを実行して切削アタッチメントを備えたルーターを制御します。切削工具は、プログラムされたコードによって指定された経路に沿って移動し、設計図を作成します。切削は摩擦によって行われます。
- 道具
レーザー切断用の切削工具は、集束されたレーザービームです。CNC切削工具の場合、エンドミル、フライカッター、フェースミル、ドリルビット、リーマ、中空ミルなど、ルーターに取り付けるさまざまなアタッチメントから選択できます。
- 材料
レーザー切断は、コルクや紙から木材や発泡材、各種金属まで、幅広い素材を切断できます。CNC切断は、木材、プラスチック、特定の種類の金属や合金など、比較的柔らかい素材に適しています。ただし、CNCプラズマ切断機などの装置を使用すれば、切断能力をさらに高めることができます。
- 動きの度合い
CNCルーターは、斜め、曲線、直線など、様々な方向に移動できるため、より高い柔軟性を提供します。
- 接触
レーザービームは非接触で切断を行うのに対し、CNCルーターの切削工具は切断を開始するために加工対象物に物理的に接触する必要がある。
- 料金
レーザー切断はCNC切断よりもコストがかかる。これは、CNCマシンの方が安価で、エネルギー消費量も比較的少ないという事実に基づいている。
- エネルギー消費量
レーザービームは、熱に変換して顕著な結果を得るために高エネルギーの電気入力を必要とする。対照的に、CNCは卓上フライス盤平均的な消費電力でもスムーズに動作します。
- 仕上げ
レーザー切断は熱を利用するため、加熱機構によって密閉された仕上がりを実現できます。一方、CNC切断の場合は、切断面が鋭利でギザギザになるため、研磨が必要になります。
- 効率
レーザー切断は消費電力は大きいものの、その電力を熱に変換することで、切断効率を高めることができる。一方、CNC切断では同等の効率は得られない。これは、切断機構において部品同士が物理的に接触するため、発熱が生じ、さらなる効率低下につながる可能性があるためと考えられる。
- 再現性
CNCルーターは、コードに記述された指示に従って動作します。そのため、完成品はほぼ同一の仕上がりになります。レーザー切断の場合、機械を手動で操作するため、再現性に多少の妥協が生じます。プログラミングの精度も、想像していたほど高くはありません。CNCは再現性において優れているだけでなく、人間の介入を完全に排除するため、精度も向上します。
- 使用
レーザー切断は通常、高い要求水準を持つ大規模産業で使用されています。しかし、現在では、ファッション業界そしてまたカーペット産業一方、CNCマシンは一般的に、趣味で使う人や学校などで小規模に利用されることが多い。
結論
以上のことから、レーザー切断は特定の面で明らかに優れているものの、昔ながらのCNCマシンもいくつかの点で確かな利点を持っていることが分かります。どちらのマシンにもそれぞれの利点があるため、レーザー切断とCNC切断のどちらを選ぶかは、プロジェクトの内容、設計、そして予算によって最適な選択肢が決まることになります。
上記の比較を行えば、この決定を下すのはより容易になるだろう。
著者について：
ピーター・ジェイコブス
ピーター・ジェイコブスはマーケティング担当シニアディレクターですCNCマスターズ彼は製造プロセスに積極的に関わっており、CNC加工、3Dプリンティング、ラピッドツーリング、射出成形、金属鋳造、および製造全般に関する様々なブログに定期的に自身の見解を寄稿している。
