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レーザーで加工できるアクリル樹脂とレーザー加工の種類

目次
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このページでは、レーザー加工に適した素材としてアクリル樹脂を紹介しています。アクリル樹脂にできるレーザー加工の種類や特徴とあわせて、ぜひ今後の参考としてご活用ください。

アクリル樹脂にできるレーザー
加工

カット・切断・穴あけ

アクリル樹脂はレーザーの熱によって任意の形にカットしたり、穴を開けたりすることができます。アクリル樹脂を裁断する仕組みとしては、レーザーの熱でアクリル樹脂を溶かしながら切ることになり、あらかじめ専用ソフトで作成しておいた画像データなどに合わせて切り抜くことが可能です。

レーザーによるカット・穴開け加工は、一般的に厚さ30mmまでのアクリル樹脂に適しています。

彫刻

アクリル樹脂を完全に切断するのでなく、表面の一部をレーザーで加工して目的のデザインを彫刻することも可能です。

アクリル樹脂は熱の影響を受けやすく、レーザー加工を施すことで白濁や変色を起こしやすいという特性があります。レーザー彫刻はこの特性を活かして、アクリル樹脂の上にインクなどを使わなくてもデザインを再現できることがポイントです。

レーザー加工の長所

切断面がなめらか

レーザーによる切断面は、のこぎりなどで切断した場合に比べてとてもなめらかになることが特徴です。そのため、改めてヤスリがけなどの仕上げ作業に費やさなければならない時間や負担を軽減することができる上、目的のデザインに合わせて正確にカットしたり彫刻したりと作業の効率性を高めることができます。

また、切断面の角度も均一に仕上げられることが重要です。

複雑な加工も可能

レーザー加工は専用ソフトで作成したデータに合わせて加工機が自動的にカッティングなどの作業を行います。そのため、複雑なデザインや加工でも均一の品質を維持できる上、人間の手作業では困難な精密加工でも実現できるようになります。

なお、彫刻ではインクを使っていないため、細かい部分の塗装が剥がれたりインクの厚みが変わったりといったこともありません。

固定作業や加工後の清掃が不要

アクリル樹脂のレーザー加工ではレーザーの瞬間的な熱エネルギーで加工を行います。そのため、対象物を強く固定する必要がなく、小型のアクリル樹脂でも安定して加工できる点が大きな特長です。

レーザー加工では切りカスや削りカスが生じないため、作業をした後の清掃などが不要ということも強みです。

レーザー加工できるアクリル
樹脂の種類

キャスト板

キャスト板とは、アクリル樹脂の中でも一般的にレーザー加工へ適しているとされている素材であり、レーザーカットやレーザー彫刻へ用いられます。

キャスト板は比較的熱に強い性質を備えており、レーザーの熱による過剰な影響を抑えつつ、目的のデザインにカットできる上、レーザー彫刻の仕上がりも美しくなることが特徴です。

なお、アクリル樹脂へのレーザー彫刻によってデザイン面を白くされている場合、キャスト板を使用されていることが多いでしょう。

押し出し板

押し出し板は熱に対してあまり強くないタイプのアクリル樹脂です。そのため、レーザーによる熱影響を受けやすくなっており、細かい部分をレーザーカットしようとすると過剰に加工部分が溶けてしまったり、変形してしまったりといったデメリットがあります。また、溶けたアクリル樹脂が切断面に固着するといった問題もあります。

反面、押し出し板は低コスト素材のために、加工後の品質がそこまで重視されない場面では利用価値の高い素材といえるでしょう。

2層板

2層板とは、色や厚みなど異なる種類のアクリル樹脂が張り合わされているタイプの素材です。例えば色の異なるアクリル樹脂を重ね合わせることで、加工後の色の見え方を幅広くデザイニングできるといったメリットがあります。

色の異なる2層板をレーザー彫刻した場合、表面のアクリル樹脂が処理されて下層の色が彫刻面に浮き出ることになります。そのため、上層と下層の組み合わせ方で様々なカラーバリエーションを再現できることが特徴です。

アクリルをレーザー加工する
際の注意点

加工テーブルから離して加工
する

アクリルを作業用テーブルに載せたままカットすると、レーザーがテーブルに反射してアクリルの裏面まで傷つける恐れがあります。そのためアクリルをレーザで加工する場合は、必ずテーブルから少し浮かせた状態でアクリルを固定することが必要です。

固定するためには専用治具を作業用テーブルへ差し込み、その上にアクリルを置く方法が一般的です。この時アクリルは水平に保ちましょう。

カットのスタートは跡が
目立ちにくい位置を設定する

アクリルをレーザーでカットする際、カッティングの始点に筋のようなカット跡が発生しやすくなります。特に透明のアクリルではカット跡が目立ちやすいので、注意してください。

カットする際には、筋が残っても目立ちにくい場所を加工のスタート位置として指定しなければなりません。スタート位置は、加工データをグラフィック編集ソフトで調整して、適切と思われるポイントへ指定・変更できます。

アクリルの種類を把握しておく

アクリル板の種類は主に「キャスト板」と「押し出し板」の2種類です。

押し出し板の特徴はキャスト板よりも柔らかいため加工しやすいことです。低出力で加工できるため、薄いアクリル板を加工する際に選ばれます。

一方キャスト板は分厚いアクリル板や彫刻を加工するのに適した板です。一般的にレーザー加工にはキャスト版が適していると言われますが、価格が押し出し版より高い傾向にあります。加工用途やコストを考慮して、使用するアクリルを検討しましょう。

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bodor製品のスペック例

品名i5i6i7
加工エリア1500×1000mm2000×1000mm3048×1524mm
寸法2980×2220×1970mm4049×1955×2230mm4955×2320×2200mm
出力1500W、3000W、6000W1500W、3000W、6000W12000W、6000W、3000W、1500W
位置決め精度±0.05mm/m
再配置の精度±0.03mm
最大リンケージ速度91m/min
最大加速度1.5G

【スペック総括】bodor iシリーズが選ばれる理由

bodor iシリーズは、省スペースながらハイパワーを発揮する万能ファイバーレーザー加工機です。加工エリアはi5〜i7まで3サイズ展開され、出力は1500W~最大12000Wまで選択可能。±0.05mm/mの高精度と91m/minの高速動作により、薄板〜中厚板の金属加工を効率的かつ高品質に実現します。1.5Gの高加速度に対応し、生産性を大幅に向上できる点も魅力です。限られたスペースでも導入しやすく、外注削減・内製化の強力な推進力となるシリーズです。

【生産規模別】
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。

金属なら
切断・穴あけ・ノッチングを
2000万円台で実現
bodor
bodor
引用元:レーザーコネクト公式HP
(https://www.laserconnect.co.jp/products/bodor_i.html)
  • ファイバーレーザー
こんな現場におすすめ
  • 鉄工所
  • 金型工場
  • アクセサリー制作
  • デザイン事務所など
電子部品なら
M2値も1.3未満
熱影響を抑えた精密加工
CryLaS
CryLaS
引用元:日本レーザー公式HP
(https://www.japanlaser.co.jp/product/crylas_fqcw266-series/)
  • UVレーザー
こんな現場におすすめ
  • プリント基板工房
  • 研究機関
  • 時計工房など
非金属なら
         
1台で木材・アクリル・ガラス
対応し、ものづくりの幅が広がる
smartDIYs
smartDIYs
引用元:smartDIYs公式HP
(https://www.smartdiys.com/etcher-laser-pro/)
  • CO2レーザー
こんな現場におすすめ
  • 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
【生産規模別】
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。

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独自の発振器とビーム制御で
バリを低減
し、高品質加工を追求
三菱電機
三菱電機
引用元:三菱電機公式HP
(https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/mecha/laser/pr/fv/index.html)
  • ファイバーレーザー
こんな業種におすすめ
  • 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
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Cu-Direct加工
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引用元:ビアメカニクス公式HP
(https://www.viamechanics.com/products/laser/1582/)
  • UVレーザー
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  • 電子部品工場
  • FPCメーカー
  • プリント基板製造など
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引用元:AIZ公式HP
(https://www.aizmachinery.jp/jadc-1007-150)
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