レーザーのヒントとコツ

ファイバーレーザーによる単色プラスチックの彫刻方法：
ステップバイステップガイド

ファイバーレーザーによるプラスチックの彫刻

ファイバーレーザーを用いたプラスチックの彫刻は、素材を削り取ることなく、高コントラストで永続的な印を付ける極めて効果的な方法です。家畜識別タグ（牛用タグ）、シリアルナンバープレート、あるいはブランドロゴ入りの販促品など、どのような製品を作る場合でも、このプロセスはプラスチックの添加剤内部で起こる化学反応を利用しています。

このチュートリアルでは、2つの異なる手法について解説します。1つ目は高速 ガルボ システムと、大容量の フラットベッドファイバーレーザー。

ガルバノファイバーレーザーシステムによる精密彫刻

ガルバノレーザーは高速ミラーを用いてビームを走査させるため、牛のタグ1枚や少数のタグといった、迅速かつ精密な作業に最適です。

ステップ1： Iris™ カメラを使用した位置合わせ

Epilog Laser を使用して、レーザー加工台の背景画像を撮影します。この画像をコピーし、CorelDRAW、AdobeIllustrator、AutoCAD などのグラフィックソフトに貼り付けます。これにより、テーブル上のタグの位置を正確に「確認」でき、グラフィックを完璧に位置合わせすることができます。

ステップ2：グラフィックの配置

ソフトウェア内のタグ画像の上に、名前、ロゴ、またはシリアル番号をドラッグして配置してください。位置が合ったら、グラフィック部分のみ（背景画像は含まず）を選択し、ジョブをLaser Dashboardに送信してください。

ステップ3：100W MOPAファイバーレーザーの材料設定

明るい色のプラスチックに鮮明な黒い印をつけるには、100WのMOPAファイバーレーザー光源を使用し、以下の設定を行ってください。

速度：100%
電力：60%
頻度：1%
波形：4
間隔：0.0003
角度：45°

素材のテストを行うには、Epilog Job Manager の設定ジェネレーターをご利用ください。「生成」ボタンは、この画像の赤い四角で示されているように、右上隅にあります。

フラットベッド型ファイバーシステムによる大量生産

一度に数十個のアイテムを彫刻する必要がある場合は、フラットベッド方式が適しています。この方式はフライング光学システム（ガルボミラーよりも処理速度は遅い）を採用していますが、作業領域が広いため、「セットして放置する」だけで大量生産が可能です。

手順 1：位置合わせにレーザーカットの治具を使用する

作業効率を最大限に高めるために、タスクボードやアクリル板を使って、タグを固定するための治具を作成しましょう。この治具を使えば、すべてのパーツが所定の位置に固定されるため、作業のたびにカメラを使用する必要がなくなります。タグをスロットにセットして、ファイルを実行するだけです。

ステップ2：60W MOPAファイバーフラットベッドレーザーシステムの設定

60Wのフラットベッドシステムでは、同じ高コントラストの黒印を得るために、設定を若干変更する必要があります：

解像度：400 DPI
速度：90%
電力：100%
頻度：1%
波形：10

ガルバノ対フラットベッド：どちらのファイバーレーザーが適しているか？

特集	ガルバノファイバーシステム	フラットベッド・ファイバー・システム
スピード	超高速（デザインタグ1つあたり約30秒）	24枚のタグのフルデザインに15分
作業エリア	最大6インチ×6インチ	最大24インチ×24インチ
おすすめ	小ロット生産とrapid prototyping	大量生産および大ロット生産

科学の仕組み：ファイバーレーザーがプラスチックにマーキングできる理由

ファイバーレーザーは、一般的にCO2 のようにプラスチックに深い彫刻を施すことはありません。その代わりに、ビームが材料内部の添加剤と反応します。

ライト・プラスチック：レーザーによって化学変化が起こり、プラスチックが黒くなります。
濃い色・黒色のプラスチック：顔料が反応して白や薄い灰色に変色することがよくあります。

プロのアドバイス：新しいプラスチックを扱う際は、必ずグリッドパターンテストを行ってください。メーカーごとに使用する添加剤が異なるため、「理想的な」黒色のマークを得るには、周波数や波形を微調整する必要がある場合があります。

よくある質問

ファイバーレーザーには、どのような単色プラスチックが最適ですか？

すべてのプラスチックが同じように反応するわけではありません。ファイバーレーザーは、特定のアクリル樹脂、ABSブレンド、レーザー加工可能なラミネートなど、レーザーマーキング用に特別に配合されたエンジニアリングプラスチックとの相性が最も良いです。一般的なプラスチックでは、溶けたり変色したり、コントラストが弱くなったりする可能性があります。

ファイバーレーザーなら、どんなプラスチックでも彫刻できますか？

いいえ、これは重要な点です。ファイバーレーザーは、CO2 異なる方法で素材と相互作用します。多くの透明または淡色のプラスチックは、ファイバーレーザーabsorptionを考慮して設計されていない限り、うまくマーキングできません。逆に、CO2 で得られる加工深さの方が適している場合もあります。必ずテストを行い、素材がファイバーレーザーに対応していることを確認してください。

ガルバノスコープ式とフラットベッド式のファイバーシステム、どちらが必要でしょうか？

どちらのシステムも目的を果たすことができます。ガルバノシステムは、高速マーキングや量産に適しています。フラットベッドシステムは、大型の部品や異なる素材を組み合わせた場合にも、より柔軟に対応できます。どちらを選ぶかは、ワークフローや部品のサイズによって異なります。

プラスチックの彫刻を行う際、換気は重要ですか？

プラスチックに限らず、あらゆる素材に彫刻を行う際には、十分な換気が必要です。プラスチックの中には、加工時に煙や残留物が発生するものもあります。適切な換気を行うことで、作業場の安全を確保し、きれいな彫刻仕上がりを実現することができます。