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【光学系の選定ポイント】

光学系は、レーザ光を加工対象物まで伝送し、加工に必要な条件(加工径など)を決定する役割を担っています。レーザ発振器の加工性能が、材料への吸収率や加工性(1パルス当たりのタクトや品質)を決めるのに対し、光学系は生産性を決定づけるタクトや品質を決めるとても重要な要素となります。

​光学系には、要求される加工内容により様々なパターンが存在します。

ここでは、その代表的なパターンを紹介いたします。

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固定光学系+ステージ

光学系は一切の駆動/稼働はせず、ステージで加工の位置決めを行うため、ステージの分解能で加工の位置精度が決まり、高精度な加工が要求される場合はこの光学系パターンを採用します。

​一方で、加工対象物の大きさ以上に、ステージの送り範囲を確保する必要があるため、装置サイズが大きくなります。

 

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ビーム走査型光学系

レーザ光を高速走査することで、走査範囲内を高速に加工することができるます。特にタクトを重視する加工に向いています。​一般的にはガルバノスキャナ光学系が使用されています。

​レーザ光の走査範囲がfθレンズにより制限され、加工径と加工範囲が予め決まってしまいます。

​また、加工精度は固定光学よりも低くなります。

 

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ビーム回転型光学系

レーザ光を回転させ、加工点に対する照射角を制御することでテーパー角をコントロールすることができます。

高いアスペクト比の加工でストレート穴を加工する場合などには最適な光学系です。 

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各種加工ヘッド

固定光学系の一種ですが、ファイバーレーザのように光ファイバーで加工点までレーザ光を伝送できる場合に使用されます。ファイバーレーザのファイバー先端部を加工ヘッドに差し込むだけで光軸調整が必要ありません。 

光学系の選定

レーザ加工システムの光学系選定のポイントについてご説明いたします

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