レーザーで加工できる石材とレーザー加工の種類

このページでは、レーザー加工によって加工できる石材の種類や、石材に対して加工可能なレーザー加工の種類・特徴などをまとめて解説しています。石材へのレーザー加工を依頼する際などに参考資料としてご活用ください。

石材にできるレーザー加工

レーザー加工機を活用することで、様々な石材に対して任意のイラストやロゴ、デザインなどを彫刻したりマーキングしたりすることが可能です。ただし、全ての石材へ加工できるわけでもなく、まずは石材とレーザー加工との関係を把握しておきましょう。

彫刻

レーザーを石材の表面に照射して、対象部位を削ることで、目的のロゴやイラストといったデザインを石材の表面に彫刻することが可能です。ただし、レーザー加工によって石材へ彫刻する場合、表面が滑らかで平らな石といった適性条件もあり、基本的にはレーザー彫刻へ適した石材を選択することが必要です。

マーキング

レーザーによって彫刻ほど石材の表面を深く削るのでなく、レーザーのエネルギーを活用して石材の表面を変化させ、目的のデザインやロゴなどをマーキングすることもできます。ただし、マーキングの可否には石材の色や表面の質感、形状なども影響するため、素材選びから加工業者へ相談してください。

レーザー加工機でできる
「刻印(マーキング)」について詳しく見る

レーザー加工機で石材を切断できる？

基本的に、レーザー加工によって石材を切断することはできないものと考えましょう。

極めて薄い石材へ、高出力のレーザー加工機を使用することで切断できる場合もあり得ますが、あくまでも例外的なケースであり、レーザー切断は石材に対して適した加工ではありません。

レーザー加工の長所

複雑なデザインの彫刻・マーキングが可能

レーザー加工機で彫刻やマーキングを行う場合、あらかじめデザインソフトなどで作成したデータをレーザー加工機へ登録して、システムが自動的にデザインを再現してくれます。そのため、人間の手作業では困難な精密加工であっても再現性を高められる上、大量生産であっても均一の品質をキープしながら加工を繰り返せることが強みです。

耐久性が優れている

石材の表面へ物理的に施されるレーザー彫刻やレーザーマーキングは、塗料や顔料などを石材の表面に塗ったり、表面にインクなどを吹き付けたりして再現するものではありません。そのため、通常のペイントなどで再現したデザインの場合より、レーザー彫刻・レーザーマーキングは耐久性や耐候性に優れていることがメリットです。

非接触加工が可能

レーザー加工機を活用した加工では、レーザーを照射する部分が直接に石材へ触れることがありません。そのため、例えば表面を滑らかに仕上げられた石材に対して加工機が接触して傷を付けたり、加工機が石の硬さで削れてしまったりといったことを回避できます。また、固定作業が不要なので、作業の効率化を進められることも特徴です。

レーザー加工できる石材の種類

翡翠やオニキスなどの天然石

翡翠やオニキス、瑪瑙といった天然石は10.6あるいは9.3ミクロンのCO2レーザーなどを使ってレーザー加工することができます。また、天然石には宝石や貴石、半貴石など様々な種類があり、一部の天然石は1.06ミクロンのファイバーレーザー波長を吸収可能というものもあります。

天然石に対しては表面の微小破壊パターンを使ったレーザーマーキングが主流です。

花こう岩や大理石などの石（岩）

花こう岩や大理石といった石（岩）は、CO2レーザーを活用してレーザー彫刻やレーザーマーキングを行うことができます。

マーキングと彫刻は、石材表面を削る深さや表面へのアプローチの方法によって選択されるものであり、どちらを採用すべきか事前のテストなどで決定しましょう。

レーザー加工に適した石材とは

レーザー加工に適している石材には、まずレーザー光を照射して加工しやすい表面を持っている石材が挙げられます。

例えば表面が滑らかで磨かれている石材は、レーザーを照射する際に凹凸などの影響を受けないため加工しやすいといえるでしょう。また、レーザー光は直線的に照射されるため、照射部分に傾斜があると平面へ照射した場合と同じ仕上がりになりにくくなります。そのため、基本的に平らな形状の石材がレーザー加工へ適しているという点が特徴です。

つまり、レーザー加工に適している石材とは、鏡面仕上げのように滑らかな表面を持ち、さらに平らに整えられている石材となります。なお、石材の色が濃い場合、彫刻のコントラストが美しくなります。

石材をレーザー加工する際の注意点

石材をレーザー加工機で加工する場合、まず石材や加工の目的に合わせてどのようなレーザーを採用するか決定しなければなりません。レーザーにはCO2レーザーやファイバーレーザーなど波長によって特徴があり、透明度の高い石材や石材の色などによって適切なレーザーの種類が異なることもあります。

また、天然の石材などを使用する場合、全ての石材が同じ形状や表面の質感を持っているとは限らず、常に均一の加工品質を求めようと思えば素材の調整や準備から取り組むことが必要です。

そのため大量生産などにレーザー加工を用いる場合、事前に専門家へ相談することが大切です。