厚板ファイバーレーザー切断における 3 つの重要パラメータ

厚板がレーザーシステムに負荷をかける理由

12mm を超えると、板厚の全域にわたって十分なパワー密度を維持しなければなりません。加工は表面の溶融から深溶込みへと変わります。バランスが崩れるとドロス、粗い縞目、切断不良が生じます。以下の三つのパラメータが成否を決めます。

1. レーザー出力と焦点位置

出力は切断可能な最大板厚を決め、焦点位置は板厚方向のエネルギー分布を決めます。厚板では焦点を表面より下に置き、溶融域を板厚中央に集中させます。

• 軟鋼 16mm：6kW 以上、焦点 ≈ −2〜−4mm
• 軟鋼 25mm：12kW 以上、焦点 ≈ −4〜−7mm
• ステンレス 20mm（N₂）：15kW 以上、高圧ガス併用

2. アシストガスと圧力

厚い軟鋼には通常酸素を使います（酸化の発熱がエネルギーを補い速度が上がります）。ステンレスとアルミは高圧窒素で無酸化の光沢面を得ます。純度不足や圧力の不安定はドロスの主要因です。

3. 切断速度とコーナーの加減速

厚板は低速で入熱が大きく、コーナーや小円弧では熱の蓄積とエッジのだれを防ぐため減速が必要です。実際の歩留まりでは、最高速度よりもサーボの加減速品質が効いてくる場面が多くあります。

ミッドナイトの MLX／MHLX シリーズは自社開発の AI 動的経路最適化により、厚板でのコーナー速度とピアスを自動調整し、歩留まりと生産能力を両立させます。