レーザ発振器の選定

レーザ加工は、材料がレーザ光を吸収することで行われる加工です。そのため、材料の光吸収特性に応じてレーザ発振器を選定することは、レーザ光を効率的に利用するという意味ではとても大切なことになります。しかし、レーザ発振器の選定を考える上では、加工対象物（材質や厚みなど）や要求される加工条件（加工径、タクト、品質）も考慮に入れる必要があります。　さらに、コストも重要な選定ポイントになります。　ここではレーザ発振器を選定する上で考慮すべきポイントを上げてみます。

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＜レーザ発振器の選定におけるポイント＞

​１．レーザ発振器の出力（パルス平均出力、パルスエネルギー、ピークパワー）​

　　＜影響する項目＞

　　　・加工径（径が大きいほど高い出力が必要）

　　　・加工タクト（速度が速いほど高い出力が必要）

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２．レーザ発振器の繰り返し周波数

　　＜影響する項目＞

​　　　・加工タクト（繰り返し周波数が高いほど速く加工できる。）

　　　　ただし、繰り返し周波数が高くなるとパルスエネルギーが低くなることに注意が必要。

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３．レーザ発振器のパルス幅

　　＜影響する項目＞

　　　・加工品質（パルス幅（＝レーザ光 1パルスが材料に作用する時間）が短いほど加工における熱影

　　　　響が少ない）

 

４．コスト

　　＜影響する項目＞

　　　・レーザ光（波長）（波長が短くなるほど材料への吸収率が上がるが、コストも高くなる）

　　　・出力（出力が高くなるほどコストも上がる）

　　　・パルス幅（極短パルスと言われるピコ秒以上にパルス幅が短くなるとコストが上がる）

 

５．発振器の種類​

　　　・ファイバーレーザ（コスト、信頼性などレーザ加工において最も導入のしやすいレーザ）

　　　・高調波レーザ（グリーン、ＵＶレーザなど、材料への吸収率を考慮する場合に最適なレーザ）

　　　・極短パルスレーザ（パルス幅がピコ秒、フェムト秒の域になると材料への吸収率が上がり、

　　　　　　　　　　　　　熱影響を抑制する加工が可能となる。）

　　　・炭酸ガスレーザ（光の中赤外域に吸収を持つ材料の加工に最適）

　　　・エキシマレーザ（紫外線を発振するガスレーザで、面加工を得意とするレーザ）

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６．発振器メーカー

　　　・販売実績（一般的に販売実績が多いほど信頼性も高い）

　　　・サービス（サービス方法、人数、拠点はダウンタイムを考慮する上で重要）

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レーザ発振器の選定手順としては、最もコストが低く、取り扱いの容易なファイバーレーザから検討するのが賢明と考えます。ファイバーレーザが条件を満たせない場合に、その理由に基づいて他のレーザを選択することがレーザ発振器選定の近道と言えます。