レーザー加工は材料との相性で決まる

レーザーの波長によって、材料の吸収率は変わります。金属にはファイバーレーザー、有機材料にはCO₂レーザーがよく使われます。銅など反射率の高い材料は、出力だけで判断せず、機械の対応条件を確認します。

• カーフ幅。ネスティング間隔と仕上がり寸法に影響し、プログラムで補正が必要です。
• テーパ。厚板では上下でカーフが違い、公差に織り込む必要があります。
• ドロス。下縁に残る溶融物で、後処理が要ります。
• ストリエーション。切断面の縞模様で、速度とガス圧が合っているかを表します。
• 熱影響部。組織が変化した領域で、その後の曲げや溶接に影響します。

マーキングの目的は、加工直後だけでなく後工程でも読めることです。トレーサビリティ用のDataMatrixでは、実際の材質と仕上げで読取性を確認します。直接刻印の評価にはISO/IEC 29158が使われます。

材料ごとのマーキング機構

• アニール。加熱で表面を酸化変色させ、材料は除去しません。ステンレスやチタンに向き、表面の平滑さと耐食性を保てるため医療機器でよく使われます。
• 彫刻。材料を溶かして気化させ、溝を作ります。コントラストは高いが表面は損なわれます。
• 発泡。樹脂が熱で気泡を生じ、明るい色の印になります。
• 炭化。有機材料が熱で炭化して濃い色になります。木材や革に向きます。

レーザー加工の条件を左右する図面の指示には、次のようなものがあります。

1. 板厚と材種が機種・出力・ガスを決めます。
2. 最小内 R。レーザー切断の内角には最小半径（おおむねカーフ幅）があり、図面に尖った角が描かれていても実際には作れません。
3. 穴径と板厚の比。一般に穴径は板厚以上が必要で、それ未満だときれいに抜けません。
4. 切断面の粗さやドロスの要求。図面に Ra 値があれば二次加工が要ることもあります。
5. 刻印の内容・文字高さ・位置。連番の規則やバーコードの要否を含みます。