アクリルレーザーカット:製品にガラスのような透明感を

ブログのメイン画像。左に「アクリルレーザーカット」の文字、中央にアクリルのレーザーカット、右にアクリル部分

の導入以来 切断 1965 年に登場して以来、レーザーの切断、彫刻、マーキング機能は、より広範囲に渡って継続的に開発されてきました。従来、レーザーは金属の切断にのみ使用されていましたが、現在ではプラスチック、複合材、布地、その他の種類の材料にも使用できます。その人気の例の XNUMX つがアクリルのレーザー切断です。 

私たちの業界では、製品開発者やエンジニアが、 アクリルはレーザーカットできるかどうか特に精密なプロジェクトに最適です。 答えは「はい」です。 レーザーはアクリル加工物に滑らかできれいな切断面を作成できます。 

さらに、アクリル素材の詳細、アクリルのレーザーカット方法、利点と欠点、プロジェクトにオンラインでアクリルレーザーカットサービスを活用する方法についても説明します。 

 

エンジニアリング材料としてのアクリル 

アクリルは、 プラスチックのレーザー切断 光学的に透明なため、製造業で広く使用されています。さまざまな業界や消費者製品で、プロトタイプや最終製品にこのエンジニアリング材料が使用されています。エンジニアリング名はポリメチルメタクリレート (PMMA) で、アクリルは市場用語です。

光学特性を重視した薄く透明なアクリル板

透明アクリル板

レーザーカット用の特殊なアクリルシートは「プレキシガラスシートプレキシガラスは完全に透明で、ガラスと同様の光学特性を備えています。プレキシガラスのレーザー切断は、ディスプレイパネル、標識、レンズなど、ガラスのような透明度が求められる用途で広く使用されています。 

レーザー切断プロジェクトで使用されるアクリル材料の一般的な特性を見てみましょう。

特性 詳細説明 値
透明性 優れた光学的透明性により、レンズやディスプレイに適しています。 92% の光透過率
密度 ガラスに比べて軽量 1.18 g /cm³
抗張力 中程度の引張強度 70 MPaで
耐衝撃性 ガラスよりも高い耐衝撃性 15kJ/㎡
熱伝導率 導電性が低く、絶縁性に優れています。 0.19W / m・K
UV抵抗 紫外線に非常に強い 紫外線に長時間さらされると黄ばむ可能性があります 中程度の耐性優秀
耐薬品性 中程度の耐性があり、一部の溶剤(アセトン)と反応します。 中程度の抵抗
被削性 切断、穴あけ、成形が簡単 グッド
吸水 最小限の水分吸収 0.3%(24時間浸漬)

レーザー切断に最適なアクリルは何ですか? 

生のアクリルは、主に鋳造、押し出し、セル鋳造によって加工可能なシートに変換されます。鋳造グレードのアクリルは、加工後に炎で磨かれたエッジが残るため、レーザー切断に最適です。押し出しも使用できますが、エッジの仕上がりと品質は鋳造アクリルほど滑らかではありません。

さらに、セルキャストアクリルはレーザーカットプロジェクトにも適していますが、材料コストが比較的高くなります。 

 

アクリルをレーザーカットするにはどうすればよいですか?

プロセスと設定について説明する前に、アクリル素材(プレキシガラス)と互換性のあるレーザー切断機の種類を確認しましょう。

レーザーカッターには、使用するレーザー媒体に応じて、CO2 レーザー、ファイバー レーザー、Nd:YAG ダイオード レーザーの 2 つの主なカテゴリがあります。これらのうち、CO10.6 は、活性媒体として二酸化炭素を使用し、約 XNUMX マイクロメートル (µm) のレーザーを生成するアクリル ワークシートに適しています。

作業台に置かれたアクリル板を CO2 レーザーで切断する様子のクローズアップ画像

アクリルレーザーカット 

他のレーザーではなく CO2 レーザーが使用される理由は、波長の互換性のためです。アクリルはエネルギーをよく吸収し、すぐに溶けて蒸発します。 

「詳細な比較は記事で読むことができます CO2レーザーとファイバーレーザー ここに。"

 

レーザーカットアクリルセッティング

CO2レーザー制御パネルのクローズアップ図。ここでは、オペレーターがビームの方向から速度や出力まで、さまざまなパラメータを設定できます。

アクリルレーザーカットセッティング

正確なアクリルレーザー切断パラメータ(出力、波長、周波数、速度など)は、アクリルシートの厚さに大きく依存します。

  1. レーザー出力

一般的なガイドラインは、キャストアクリルの場合40mmあたり60〜1ワットですが、実際の設定はレーザー効率と材料の種類によって異なります。

  1. 周波数 

CO2 レーザーの一般的な周波数範囲は 1 ~ 5 kHz ですが、キャストアクリルの場合はさらに高い周波数 (例: 5 kHz) が使用されます。 

  1. 切削速度 

厚さは、切断速度を設定する上での主な要因であり、切断の望ましい許容範囲や仕上げ品質などの他の補助的な要因も考慮する必要があります。さらに、この速度はレーザー出力と互換性がある必要があります。2mm シートのプレキシガラス レーザー切断の一般的な速度は 15 ~ 20 mm/s ですが、4mm 厚のシートの場合は 6 ~ 10 mm/s まで低下します。

  1. レンズの高さ 

レンズの高さ、つまりレンズとアクリル板の間の距離は 5 ~ 6 mm です。 

 

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レーザーカットアクリルのメリットとデメリット

硬くて透明なプレキシガラスのアクリル板4枚

プレキシガラスシート

の比較検討 レーザー切断の利点 レーザー切断がアクリル製品に適しているかどうかを理解するには、状況に応じた利点と欠点を把握することが重要です。  

優位性 

  • 優れた精度: CNC レーザー カッターは、複雑なデザインやパターンでも、アクリル シートに対して 0 mm の厳密な許容誤差を実現します。 
  • 切削速度: レーザーカッターは従来の切断や加工よりもはるかに高速です。 
  • 生産量の柔軟性: 少数のプロトタイプから大量生産まで、あらゆる生産量に対してコスト効率に優れています。 
  • 幅広い厚さ範囲: CO1レーザーを使用して10〜2mmのアクリル板を切断できます。 
  • クリーンなエッジ:  レーザービームが c細く、滑らかで、磨かれたアクリルのエッジ。 
  • 材料の無駄が少ない: アクリルレーザー切断の精度と効率により、材料の無駄が最小限に抑えられます。
  • 設計の柔軟性: CN レーザーを使用すると、アクリルは不規則な輪郭など、非常に精巧で複雑な 3D 形状にカットされます。 

デメリット 

  • 高額な初期投資: 標準的な CO2 レーザーまたはアクリル用の特殊なレーザー切断機の初期セットアップには、50,000 ドル以上かかります (業界規模)。 
  • 高度な専門知識が必要: アクリルの精密レーザー切断を行うには、経験豊富なエンジニアとオペレーターが必要です。 

 

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さまざまなアクリルレーザーカットプロジェクトの例

以下は、エンジニアリングにおける一般的なアクリル レーザーカット プロジェクト 6 つです。 

カスタムサイネージとディスプレイ

アクリルレーザーカット看板の例、クローズフレーム内の 3D 文字 A、B、C、D

アクリルレーザーカット文字 

アクリルは、その透明度、鮮やかな色、磨かれたエッジにより、カスタム看板やディスプレイを作成するための人気の選択肢です。小売店、オフィス、イベントなどでよく見かけます。たとえば、ブランド看板、方向表示、企業ロゴなどです。

こうした種類のディスプレイは軽量で設置が簡単で、さまざまな視覚効果をもたらします。

ジュエリーとアクセサリー

レーザーカッターの性能を示す、銀のチェーンが付いた蝶形のアクリルネックレス

アクリルジュエリー

レーザーカットアクリルは、ユニークなジュエリーやアクセサリーを作成するのに最適な素材です。複雑なデザインにカットできるため、この目的に最適です。たとえば、イヤリング、ブレスレット、キーホルダー、カスタムネームなどです。

材料費と生産コストが低いため、これらのアイテムはより手頃な価格で提供され、特定の色や仕上げレベルにカスタマイズできます。

建築模型とプロトタイプ

アクリルレーザーカットプロトタイプの端面断面図。表面に2つの長方形の穴があります。

アクリルレーザーカットプロトタイプ 

建築家やデザイナーは、建物、風景、インテリアデザインの詳細なスケールモデルを作成するためにレーザーカットアクリルをよく使用します。その透明性は、機械のプロトタイプにも役立ちます。

室内装飾とアート作品

レーザーカット加工で作られた、壁装飾用の透明で色付きのアクリルアート。

アクリル壁装飾品

アクリルレーザーカットにより、魅力的な室内装飾品やアート作品を作成できます。壁アートから機能的な装飾品や照明器具まで、可能性は無限です。洗練された美観を実現でき、木材や金属と組み合わせることもできます。

教育およびトレーニングツール

詳細なレイアウトとインテリアを備えた家の透明な建築モデル

訓練用建築住宅模型 

アクリルレーザーカットのもう 1 つの一般的なプロジェクトは、教育ツールとキットです。これらは、学生や研修生が実践的なアクティビティを通じて学習するのに役立ちます。たとえば、工学部の学生向けの機械モデル、実験装置、問題解決パズル、視覚的な図、レイアウトなどです。

産業用機能部品

産業機器の筐体部品のクローズアップ画像。表面には多数の穴と嵌合要素がある。

工業用アクリル部品 

レーザーカットアクリルは、工業用途の機能部品の作成に使用されます。強度、透明性、製造の容易さから、さまざまな用途に適しています。たとえば、機械ガード、安全シールド、電子機器の筐体、スペーサーなどです。

 

アクリルレーザー切断サービスオンライン

アクリル製品や加工に携わっていて、複雑なサプライチェーンに頼ることにうんざりしていませんか?Bodaのオンラインサービスをご利用いただけます。 レーザー切断サービス設計基準を満たすカスタムプロトタイプと製品をお客様の元へ直接お届けします。当社の品質管理はすべて ISO 9001: 2015 規格に準拠しています。 

 

まとめ 

アクリルシートはレーザーで切断でき、複雑なディスプレイ、標識、プロトタイプ、美的アイテム、工業用機能部品など、無限の可能性を秘めた製品に加工できます。鋳造アクリル素材は、主に精密で高品質のプロジェクトに適しています。同時に、周波数、電力、速度、空気補助など、レーザーマシンの適切なパラメータを設定することが、このための主な条件です。

 

よくあるご質問

アクリルをレーザーカットするときに焼け跡を防ぐにはどうすればいいですか?

レーザーでアクリルを切断する際の焼け跡を防ぐため。

  • 破片を吹き飛ばすエアアシストを設置する 
  • アクリル表面に転写テープを貼る 
  • 最適な速度と電力ワット数を設定する
  • 押し出し成形アクリルシートよりもキャストアクリルシートを優先する

レーザー切断に最適なアクリルの厚さはどれくらいですか?

レーザーは最大 10 mm の厚さのシートを切断できますが、適切な厚さの範囲は 3 ~ 6 mm (0.125 ~ 0.25 インチ) です。厚いシートには高出力と複数回のパスが必要であり、薄すぎるシートは不均一に溶けてしまいます。 

アクリルを切断するには何ワットのレーザーが必要ですか?

アクリルを切断するためのレーザーのワット数は厚さによって異なり、通常は 10mm あたり 1 ワットです。より高出力のレーザーの場合は、厚さに応じて出力を 20%、30%、40% に調整する必要があります。