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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 |
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、波長・対応素材・費用構造が異なります。
ステップ1 加工する素材は何か
金属（鉄・ステンレス・アルミ等）が中心ならファイバーレーザー、木材・アクリル・ガラスなど非金属が中心、または金属と非金属を同じ現場で扱うならCO₂レーザーも比較対象になります。
ステップ2 加工量・稼働時間はどの程度か
稼働時間が長い、または将来的に加工量が増える見込みがあるなら、ランニングコストの差が効いてくるためファイバーレーザーの優先度が上がります。稼働頻度が低い、試作中心であれば、初期費用を抑えられる方式を優先しても差が出にくくなります。
ステップ3 何を重視するか
「初期費用を抑えたい」ならCO₂レーザー、「電気代・保守の手間を抑えたい」ならファイバーレーザー、「対応素材の幅」を重視するならCO₂レーザーが有利になりやすい傾向です。
材質・工程別の適性早見表
| 素材・工程 | ファイバーレーザー | CO₂レーザー |
|---|---|---|
| 鉄・ステンレスの切断 | ◎ | ○ |
| アルミ・銅・真鍮（高反射材）の切断 | ○（テスト加工が必要） | △ |
| 金属マーキング・刻印 | ◎ | ○ |
| 木材・アクリル・ガラスの加工 | ✗ | ◎ |
| 金属・非金属が混在する現場 | △（非金属工程は別途対応が必要） | ○ |
◎：得意で選ばれやすい ○：対応可能 △：条件次第 ✗：不向き（あくまで一般的な傾向であり、機種・条件によって変わります）
| 比較項目 | ファイバーレーザー加工機 | CO₂レーザー加工機 |
|---|---|---|
| 波長 | 1.064μm | 10.64μm |
| 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 |
| 初期費用（新品本体価格の傾向） | CO₂レーザーより高くなりやすい | ファイバーレーザーより抑えやすい傾向 |
| ランニングコスト | 電力効率が高く、消費電力を抑えやすい傾向 | 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 |
| 発振器・光学部品の交換 | 可動部が少なく、交換頻度を抑えやすい傾向 | 発振管（ガラス管方式等）は定期的な交換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 |
ファイバーレーザーは、CO₂レーザーと比べてレーザー光を発生させる際の電力効率が高く、ガス供給も不要な機種が多いため、電気代を中心としたランニングコストを抑えやすい傾向があります。ただし、実際の削減額は出力、稼働時間、電力契約などの条件によって変わるため、自社の稼働条件をそろえた見積もりで比較することをおすすめします。
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。すでにCO₂レーザーを使用していて乗り換えを検討する場合は、初期費用の差だけでなく、電源容量・設置環境の変更要否や、旧機の下取り・中古市場での売却可否も確認すると判断しやすくなります。
メリットと注意点
- 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
- 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
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。
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。
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。
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。
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
| 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 |
| 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 |
試作中心、案件ごとに素材が変わる、社内に加工条件を出せる人がいない場合は、いきなり導入するより外注で品質とコストを確認した方が安全です。
よくある質問
何mmまで切断できますか？
切断できる板厚は、レーザー出力、素材、アシストガス、加工速度、求める切断品質によって変わります。カタログの板厚対応表は参考になりますが、実際の材料でテスト加工を行うのが確実です。
アルミや銅も加工できますか？
加工できる機種はあります。ただし、アルミや銅は反射率が高く、板厚や表面状態によって条件設定が難しくなることがあります。高反射材を扱う場合は、機種選定とテスト加工が重要です。
樹脂にも使えますか？
一部の樹脂や塗装面へのマーキングに使える場合はあります。ただし、樹脂の切断や彫刻はCO₂レーザーが向くことも多く、素材によっては有害ガスが発生するおそれもあります。
CO₂レーザー加工機より優れていますか？
金属加工ではファイバーレーザーが有利な場面があります。一方で、木材、アクリル、ガラスなどの非金属加工ではCO₂レーザーが向く場合があります。優劣ではなく、加工したい素材と用途で選ぶべきです。
ファイバーレーザー加工でバリや歪みは出ますか？
出ることがあります。バリや歪みは、素材、板厚、出力、加工速度、焦点位置、アシストガス、固定方法によって変わります。精度や見た目を重視する場合は、テスト加工で仕上がりを確認してください。
外注する場合は何を伝えればよいですか？
素材、板厚、サイズ、加工内容、数量、希望納期、図面データの有無を伝えます。仕上がりに条件がある場合は、バリ、歪み、焼け、切断面の見た目、寸法精度も共有してください。
金属と非金属の両方を加工したい場合はどうすればよいですか？
ファイバーレーザー1台では非金属工程に対応できないため、CO₂レーザーとの併用、または非金属工程のみ外注する運用が現実的です。加工点数の比率を整理したうえで、どちらの方式を主軸にするか検討しましょう。
CO₂レーザーからファイバーレーザーへの乗り換えで、旧機は下取りに出せますか？
販売代理店によっては中古機の下取りや買い取りに対応している場合があります。導入費用の一部に充当できる可能性があるため、見積もり時にあわせて相談することをおすすめします。
導入時に使える補助金はありますか？
省力化・生産性向上を目的とした設備投資を対象とする補助金が利用できる場合があります。対象要件や公募時期は変動するため、検討時点の公式情報を確認し、申請支援の実績がある販売代理店に相談すると進めやすくなります。
条件を整理してから相談すると、見積もりやテスト加工の精度が上がります。
ファイバーレーザー加工機は、機種名や出力だけで判断しにくい加工機です。素材、板厚、数量、仕上がり条件を整理したうえで、加工会社やメーカーに相談しましょう。
少量生産で
おすすめのレーザー加工機3選
レーザー加工機はその種類によって素材の向き・不向きがあります。
ここでは少量生産を行う企業に向け、加工したい素材別におすすめのレーザー加工機をご紹介します。
2000万円台で実現
（https://www.uesltd.co.jp/products/bodor_i/）
- 鉄工所
- 金型工場
- アクセサリー制作
- デザイン事務所など
熱影響を抑えた精密加工
（https://www.japanlaser.co.jp/product/crylas_fqcw266-series/）
- プリント基板工房
- 研究機関
- 時計工房など
（https://www.smartdiys.com/etcher-laser-pro/）
- 革製品工房
- ガラス工房
- 雑貨製造業
- オーダーメイド製作業など
大量生産向けの
レーザー加工機3選
レーザー加工機はその種類によって素材の向き・不向きがあります。
ここでは、大量生産を行う企業に向け、加工したい素材別におすすめのレーザー加工機をご紹介します。
バリを低減し、高品質加工を追求
（https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/mecha/laser/pr/fv/index.html）
- 自動車部品製造業
- アルミ・ステンレス加工工場
- プラント機器製造工場など
Cu-Direct加工で極小径加工を実現
（https://www.viamechanics.com/products/laser/1582/）
- 電子部品工場
- FPCメーカー
- プリント基板製造など
素早くダブルヘッド同時加工
（https://www.aizmachinery.jp/jadc-1007-150）
- 家具工場
- 木工メーカー
- インテリア製造業など