穴あけ加工

レーザー穴あけ加工は従来の穴あけ加工技術を上回る利点があるため、
多くの産業向けの優れた製造ソリューションとなっています。利点としては、

非接触での加工、材料への熱入力の少なさ、
幅広い材料への柔軟な穴あけ加工、正確さ、一貫性があります。

laser drilling metal

 

レーザー穴あけ加工は多くの産業で広く使用される製造ソリューションとなっています。レーザー穴あけ加工の主な利点は、非接触型のプロセスであるため、穴あけ加工ツールの機械的な摩耗が問題にならないことです。その他の利点としては、たいていの材料に柔軟に穴あけ加工ができること、穴のサイズ、形、アプローチ角を瞬時に変更できること、母材への熱入力が少ないこと、穴同士の寸法の再現性が高いことが挙げられます。また、レーザーでは従来の穴あけ加工技法では不可能だった小さな直径の穴あけ加工が行えます。ファイバーレーザー技術によって、10ミクロン程度の穴でも開けることが可能です。

穴あけ加工で一般的に使用される技法はパーカッションとトレパニングです。パーカッション加工は、理想的に仕上げるため、穴ごとに繰り返しパルスを適用するプロセスです。オンザフライドリル加工は、対象表面がレーザービームに対して高速で動き、レーザーが継続的にパルスを発して穴を開けるパーカッション加工のサブセットです。トレパニングは大きな直径の穴、または起伏のある形状を切断するためのプロセスです。穴のテーパーは、トレパニングプロセスで慎重に制御することができます。1つの部品で多様なサイズの穴を空けるために、トレパニング加工からオンザフライのパーカッション加工にすばやく切り替えることができます。

航空宇宙産業では、何年も前からレーザー穴あけ加工の利点が受け入れられています。今日、大きな穴の穴あけ加工(0.2~1 mm)には、従来のフラッシュランプ励起技術に代わって準連続発振(QCW)ファイバーレーザーが急速に利用されるようになっています。このタイプの穴は、ノズルガイドベーン、ブレード、冷却リングと燃焼器など、航空宇宙分野の各種部品にガイドベーン、ブレード、冷却リングと燃焼器など、航空宇宙分野の各種部品に何ジュールものパルスが必要なアプリケーションに最適です。柔軟性の高いQCWレーザーは、より大きな細部を切断するために、CW動作用にすばやく再構成することもできます。

マイクロエレクトロニクス産業では、アルミナセラミック基板の穴あけ加工など、幅広いアプリケーションにレーザー穴あけ加工を利用しています。直径の小さい穴(10 μm未満)の穴あけ加工は、最大で1秒あたり数千の穴を空けるような非常に高速な処理で必要となります。この場合、高いピーク出力のQスイッチタイプのファイバーレーザーまたは短い可変パルスファイバーレーザーが、最大1 Mhzのパルス繰り返し率、最短1.5 nsのパルス長で使用されます。

高出力ファイバーレーザーは現在、削岩や石油およびガス探査産業でも使用されています。高ピーク出力およびエネルギーパルスは厚板の穴あけ加工にも使用されています。

金属の種類

ステンレス鋼

カーボンスチール

金・銀

アルミニウム

工具鋼

ニッケル合金

銅真鍮・銅 チタン

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