レーザー切断は、レーザーを使用して 材料を蒸発させ、切断端をもたらす技術です 。通常は工業製造用途に使用されますが、現在では学校、中小企業、建築、愛好家でも使用されています。レーザー 切断は、 最も一般的には光学系を介して高出力レーザーの出力を指示することによって機能します。レーザー 光学系 と CNC  (コンピューター数値制御) を使用して、レーザー ビームを材料に照射します。材料を切断する市販のレーザーは、モーション コントロール システムを使用して、  材料上に切断するパターンのCNC またはG コードに従います。集束されたレーザービームが材料に向けられると、材料は溶融、燃焼、蒸発するか、ガスジェットによって吹き飛ばされ、 高品質の表面仕上げのエッジが残ります。

レーザー切断で使用されるレーザーには主に 3 種類があります。CO2 レーザーは、切断 、穴あけ、彫刻に適しています。ネオジム  (Nd) レーザーとネオジム イットリウム- アルミニウム - ガーネット ( Nd:YAG ) レーザーはスタイルが同じで、用途のみが異なります。Nd はボーリングや高エネルギーが必要とされるが繰り返し回数が少ない場合に使用されます。Nd:YAG レーザーは、非常に高い出力が必要な場合や穴あけや彫刻に使用されます。CO2 レーザーと Nd/Nd:YAG レーザーの両方を溶接に使用できます 。

CO2 レーザーは通常、ガス混合物に電流を流す (DC 励起) か、高周波エネルギー (RF 励起) を使用することによって「励起」されます。RF 方式 はより新しく、より一般的になりました。DC 設計ではキャビティ内に電極が必要なため、電極の浸食や ガラス製品 や 光学部品上の電極材料のメッキが発生する可能性があります。RF 共振器には外部電極があるため、これらの問題は発生しません。CO2 レーザーは、チタン、ステンレス鋼、軟鋼、アルミニウム、プラスチック、木材、加工木材、ワックス、布地、紙などの多くの材料の工業用切断に使用されます。YAG レーザーは主に金属やセラミックの切断やスクライビングに使用されます。

電源に加えて、ガス流の種類もパフォーマンスに影響を与える可能性があります。CO2 レーザーの一般的なバリエーションには、高速軸流、低速軸流、横流、スラブなどがあります。高速軸流共振器では、二酸化炭素、ヘリウム、窒素の混合物がタービンまたはブロワーによって高速で循環されます。横流レーザーは混合ガスを低速で循環させるため、より単純なブロワーが必要になります。スラブまたは拡散冷却共振器には静的ガス場があり、加圧やガラス製品が不要なため、交換用のタービンやガラス製品の節約につながります。

レーザー発生器と外部光学系 (フォーカス レンズを含む) には冷却が必要です。システムのサイズと構成に応じて、廃熱は冷却剤によって、または直接空気に伝達される場合があります。水は一般的に使用される冷却剤で、通常はチラーまたは熱伝達システムを通して循環されます。

 レーザー マイクロジェットは、パルス レーザー ビームが低圧ウォーター ジェットに結合されるウォーター ジェット誘導 レーザーです。これは、光ファイバーと同様に、ウォーター ジェットを使用して内部全反射によってレーザー ビームを誘導しながら、レーザー切断機能を実行するために使用されます。この利点は、水によって破片が除去され、材料が冷却されることです。従来の「ドライ」レーザー切断に勝る追加の利点は、高いダイシング速度、平行な カーフ、および全方向切断です。

ファイバー レーザーは、 金属切断業界で急速に成長している固体レーザーの一種です。CO2 とは異なり、ファイバー技術は気体や液体ではなく固体の利得媒体を利用します。「シード レーザー」はレーザー ビームを生成し、ガラス ファイバー内で増幅されます。波長がわずか 1064 ナノメートルのファイバー レーザーは、非常に小さなスポット サイズ (CO2 と比較して最大 100 倍小さい) を生成するため、反射性の金属材料の切断に最適です。これは、CO2 と比較したファイバーの主な利点の 1 つです。

 出典: ウィキペディア