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ファイバーレーザー加工機とは？

ファイバーレーザー加工機の基礎知識

ファイバーレーザー加工機は、金属の切断・溶接・マーキングなどに使われるレーザー加工機です。

ただし、金属なら何でもきれいに加工できるわけではありません。素材、板厚、出力、アシストガス、安全対策によって仕上がりは変わります。

導入や外注で見るべきなのは、加工できるかだけではなく、安定して、必要な品質で加工できるかです。

まとめ

素材・板厚・加工量から、ファイバーレーザー加工機が合うか判断

ファイバーレーザー加工機は、金属加工では有力な選択肢です。ただし、非金属加工、高反射材、厚板、少量試作では別の加工方法や外注が向く場合もあります。

金属加工が中心なら候補

鉄、ステンレス、アルミなどの切断・溶接・マーキングで検討しやすい加工機です。

非金属中心なら比較が必要

木材、アクリル、ガラスなどが中心なら、CO₂レーザーや専用機も比較しましょう。

条件確認が必須

高反射材や厚板では、カタログだけで判断せず、対象材でのテスト加工が重要です。

ファイバーレーザー加工機とは

ファイバーレーザー加工機とは、光ファイバーで発生・伝送したレーザー光を材料に照射し、金属を切断・溶接・マーキングする加工機です。板金加工、金属部品の製造、銘板や部品への刻印などで使われます。

レーザー光を細く集め、狭い範囲に熱を集中させることで、刃物では難しい細かな形状や複雑な輪郭にも対応しやすくなります。

金属の切断・溶接・マーキングに使われる加工機

代表的な用途は、金属板の切断、金属部品の溶接、型番やQRコードのマーキングです。刃物を当てて削るのではなく、レーザー光の熱で材料を溶かしたり蒸発させたりして加工します。

接触しない加工のため工具摩耗がなく、細い線や小さな文字も加工しやすいのが特徴です。試作から量産まで幅広く使われます。

ファイバーレーザーが金属加工に使われる理由

ファイバーレーザーは、CO₂レーザーと比べて金属加工で使いやすい波長帯のレーザーを利用します。レーザー光を細く絞りやすく、金属の薄板加工や精密加工で力を発揮しやすい方式です。

また、レーザーガスを使わない機種が多く、光学系も比較的シンプルです。CO₂レーザー加工機と比べて、メンテナンスやランニングコストを抑えやすい場合があります。

ファイバーレーザー加工機でできる加工

ファイバーレーザー加工機は、切断向け、溶接向け、マーキング向けなど、用途によって適した機種が異なります。まずは「何を加工したいのか」を明確にすることが大切です。

切断加工

鉄、ステンレス、アルミなどの板金加工で使われます。薄板では速度を出しやすい一方、板厚が増えるほど条件設定はシビアになります。

溶接加工

熱を入れる範囲を狭くしやすく、条件が合えば歪みを抑えた接合ができます。隙間や表面状態には注意が必要です。

マーキング・刻印

型番、ロゴ、QRコード、シリアル番号などを金属表面に直接印字できます。量産前に視認性を確認しましょう。

彫刻・微細加工

ファイバーレーザーは、細かな線や小さな文字の加工にも使われます。浅い彫刻だけでなく、条件によっては深彫りにも対応できます。

深く彫るほど加工時間は長くなり、熱影響も出やすくなります。深さ、見た目、加工時間のどれを優先するかを決めておく必要があります。

レーザークリーニング

サビ、塗膜、油汚れ、酸化膜などをレーザーで除去する加工です。薬品やブラスト材を使わずに表面処理できるため、母材への影響を抑えたい場面で検討されます。

除去した物質から煙や粉じんが出る場合があります。集塵、排煙、保護具を含めて安全対策を確認してください。

ファイバーレーザー加工機の仕組み

ファイバーレーザーは、光ファイバー内でレーザー光を発生・増幅し、その光をレンズで集めて材料に照射します。加工点に集中した熱で材料を溶かしたり蒸発させたりし、切断や溶接を行います。

加工機を選ぶ段階で、発振原理を細かく覚える必要はありません。実務上は、用途、出力、発振方式、対応素材、加工範囲、冷却方式、保守体制を見る方が判断しやすくなります。

CW・パルス・MOPAの違い

方式	特徴	向いている加工
CW	連続してレーザーを照射する	切断、溶接
パルス	短い時間だけレーザーを繰り返し照射する	マーキング、微細加工、熱影響を抑えたい加工
MOPA	パルス幅や周波数を調整しやすい	金属マーキング、カラーマーキング、表面加工

素材別に見る向き不向き

素材	相性	確認したいこと
鉄	加工されることが多い	酸素切断時の酸化膜、後工程での塗装・溶接の有無
ステンレス	切断・マーキングで使われやすい	切断面の見た目、窒素使用時のガスコスト
アルミ・銅・真鍮	対応しやすい機種もある	高反射材のため、対象材でのテスト加工が必要
樹脂・木材・アクリル・ガラス	CO₂レーザーが向く場合がある	切断かマーキングか、素材との相性
塩ビ・テフロン	注意が必要	有害ガス発生のおそれ。加工可否より安全確認が先

高反射材は「できる・できない」だけで決めない

アルミ、銅、真鍮などはレーザー光を反射しやすい素材です。ファイバーレーザーなら必ず安定加工できる、とは言えません。機種、出力、板厚、表面状態、加工条件によって品質が変わります。

CO₂レーザー加工機との違い

ファイバーレーザー加工機とよく比較されるのがCO₂レーザー加工機です。どちらが上というより、得意な素材と用途が違います。

比較項目	ファイバーレーザー加工機	CO₂レーザー加工機
得意な素材	鉄、ステンレス、アルミなどの金属	木材、アクリル、ガラス、樹脂などの非金属
金属薄板の加工	高速加工に向きやすい	条件によっては不利になる場合がある
高反射材	対応しやすい機種があるが、テスト加工が必要	素材によっては加工が難しい場合がある
ランニングコスト	電力効率や保守面で有利な場合がある	レーザーガスや光学部品の管理が必要になる場合がある
選び方	金属加工が中心なら候補	非金属加工が中心なら候補

金属加工が中心なら、ファイバーレーザー加工機が候補になります。木材、アクリル、ガラスなどの非金属加工が中心なら、CO₂レーザー加工機も比較しましょう。

メリットと注意点

メリット

金属を高速に加工しやすい
条件が合えば熱影響や歪みを抑えやすい
CO₂レーザーより保守負担を抑えやすい場合がある
NC制御やCAD/CAM、自動搬送と組み合わせやすい

注意点

初期費用が高くなりやすい
素材・板厚・表面状態で品質が変わる
アシストガスや周辺設備が必要になる
高出力レーザーとして安全対策が欠かせない

万能な加工機ではありません

見るべきなのは「加工できるか」だけではありません。求める品質で、安定して、必要な数量を加工できるかです。

加工品質を左右する条件

加工品質は、加工機の出力だけで決まりません。切断面のきれいさ、バリの少なさ、歪み、寸法精度は、複数の条件が合ってはじめて安定します。

バリが増える

加工速度、焦点位置、ガス圧が合っていない可能性があります。速度、焦点、ノズル、アシストガスを確認します。

切断面が荒れる

出力不足、焦点ずれ、材料表面の影響が考えられます。出力、レンズ状態、材料表面を確認します。

歪みが出る

熱の入りすぎ、固定不足、加工順の問題が原因になることがあります。治具や加工順も見直します。

高反射材の加工が安定しない

反射率、板厚、表面状態、機種の相性が影響します。対象材でのテスト加工が欠かせません。

テスト加工で確認すべきこと

テスト加工では、単に切れるかどうかだけを見ないようにしましょう。確認すべき項目は、切断面、バリ、寸法精度、歪み、焼け、変色、加工時間、再現性です。

量産を想定している場合は、1枚だけで判断しない方が安全です。連続加工で品質が安定するかも確認してください。

導入・外注前に確認すべきポイント

外注前加工会社へ相談する前に整理すること

確認項目	整理しておく内容
素材	材質、表面処理、メッキ、塗装の有無
板厚・サイズ	厚み、縦横寸法、加工範囲
加工内容	切断、穴あけ、溶接、マーキング、彫刻など
品質条件	寸法精度、バリ、歪み、焼け、見た目
数量・納期	試作か量産か、希望納期、リピート予定
図面データ	DXF、DWG、STEP、PDF、紙図面の有無

導入前設備として導入する前に確認すること

確認項目	見るべき内容
加工量	月間の加工件数、稼働時間、リピート案件の有無
対象素材	主に加工する材質、板厚、表面状態
周辺設備	チラー、集塵機、コンプレッサ、ガス供給、排煙設備
設置条件	設置スペース、電源容量、搬入経路、作業環境
安全対策	遮光カバー、インターロック、保護具、作業者教育
保守体制	故障時の対応、消耗品、交換部品、メーカーサポート