光を制御すると何かいいことあるの?-第二弾-

時間制御で、レーザ加工はもっと安定する
前回は光の“空間的制御”が加工品質を向上させる点を紹介しました。
今回はその第二弾として、CWレーザでも非常に効果の高い “時間的な光制御(時間変調)” に焦点を当てます。
熱の入り方=時間で決まるという視点を持つだけで、加工の安定性や再現性が大幅に向上します。
1.なぜ時間制御が重要なのか?__熱は”時間”で決まる
レーザ加工の典型的な課題である「溶け過ぎ・溶け不足」「HAZの拡大」「反り・歪み」
の多くはパワーの大小ではなく、熱が入る“時間変動”が原因です。
特にCWレーザを一定出力で照射すると熱が蓄積しやすく、溶融池の制御が難しくなります。
2.CWレーザを”パルス的に使う”という発想
そこで有効なのがCWレーザに時間的制御(=レーザのON/OFFを設計する)することで熱の入り方を自在にコントロールすることです。CWレーザを「パルス的に使う」と言う発想です。それにより、下記の効果が得られます。
① 熱の入り過ぎを防げる:
加熱→冷却のリズムができ、熱の蓄積を抑制(薄板、精密部品、反りを嫌うワークに有効)。
② 溶融池の安定化:
エネルギー供給が周期的になり、溶け始め→溶融→凝固のリズムが整う。終端部の凹みはスロープ制御で低減可能。
③ 材料・板厚への適応性向上:
熱伝導率や板厚に合わせて“ちょうど良い熱の入れ方”を選べ、設定変更だけで加工品質が改善。
主に調整するのは周波数(1秒間あたりのON/OFFの繰返し数)、デューティ比(ON割合)、
パルス幅(ON時間)、ON/OFFタイミング(周期)です。
設定を変えるだけで同じレーザでも別物のような加工特性が得られます。
3.既存のレーザ設備をそのまま活かせる「OPTICEL LOCoSシリーズ」
「じゃあ早速試そう!」と思いきや、既存のレーザ設備ではそのような制御機能が付いていない場合もございます。
そこで解決のご提案ができるモノがレーザックス製レーザ発振器用コントローラ「OPTICEL LOCoSシリーズ」です。
多くのCWレーザは外部信号で出力制御が可能のため、OPTICEL LOCoSシリーズの後付けが可能。
既存設備を活かしながら自由度と再現性を底上げできます。
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4.異なる発振器を同時制御したい__「OPTICEL LOCoS-HV」
最近増えている要望の一つが、異なる波長のレーザを同時に使いたいというものです。
例:青色レーザで表面を加熱し、IRレーザで本溶接を行う。
OPTICEL LOCoS-HV なら、別メーカー・別波長の発振器2台を同期制御できます。
複合加工でも溶融挙動が安定し、過熱/不足加熱のムラが低減します。
いかがでしたでしょうか?もう少し詳しい話を聞きたい!という方は営業までお気軽にお問い合わせください。


