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レーザーによるアクリルの切断
- アクリルをレーザーで切断できる理由とは？
- 熱容量や熱伝導率による制約はあるが、レーザー切断は可能なのか？
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金属等のレーザ切断は、レーザエネルギを切断部に供給することで切断部を溶融し、その溶融したものをガスで吹き飛ばすという方法で行われます。 これに対して、アクリルは、CO2レーザのビーム吸収率が高く、またその材料特性から、レーザビームの照射された部分が、溶融するのではなく蒸発することで切断されていきます。 このように、切断現象が異なります。
温まった材料と冷たい材料では条件が違いますね。 熱伝導がよく熱容量が大きいと加工の初めと終わりで条件が変わってしまいます。 熱伝導が良いと熱は回りに逃げますね。 加工したい部位だけに熱が集まれば加工は効率的です。 逃げた熱は無駄な上、材料の変形など悪影響を及ぼします。
実務者で、理論者ではないですが、熱伝導率の高い材料程、切り難いです。 アルミ・真鍮・銅は、切断条件は難しいですね。 特に、エッジパルスの条件出しは難しい・・。 逆にアクリル等の材料は、切断速度を一定にしながら出力を調整するだけで、条件が求められます。 両者の違いは、出力との兼ね合いで、熱伝導率の良い材料は、大出力に成るので扱いが難しい。 熱伝導率の材料だと、切る為に出力が大きくなりがちなので、扱い難い。 本題の「熱伝導率からみてレーザー切断は難しいように思うのですが？」は、レーザーの場合、集光するエネルギーが熱伝導率が良いと逃げてしまう為、悪い方が良い結果を生みます。 説明し難いのですが、溶断するエネルギーの範囲が狭いほど（逃げない）、集熱（切断）し易いのです。 アクリルの場合、少量のエネルギーで溶けるのでドロス（バリ）の発生の前に、燃焼してしまいますからドロスは発生し難いです。 なんとなく？判りました？？ゴメンね説明が下手で・・・。
金属加工用のレーザーは当たった所で発熱します。（一部は透過すると思いますが・・・） 引用：熱容量、熱伝導率からみてレーザー切断は難しいように思うのですが？ ↑ 熱伝導率が低い物、熱容量が少ない物ほど低出力で切断で加工できます。（アクリルは、熱容量、熱伝導も良くありません。）
