鋼板加工ニュース
レーザー加工は、綺麗な切断面と高精度な加工を実現できる加工方法です。極小サイズの穴加工や複雑な形状の加工も可能で、ガス溶断やプラズマ加工などのその他の加工方法と比べても高い精度で加工ができます。
しかし、鋼板のレーザー加工時に歪みなどの成形不良が発生することがあります。歪みが発生してしまうと、寸法の変化や強度の低下など様々な問題が発生します。
そこで本記事では、レーザー加工時に歪みが発生しやすい形状と対策、当社の歪みを最小限になくした高精度な加工事例をご紹介します。ぜひご覧ください。
歪みの原因と発生しやすい形状
歪みは、加工時に穴あきプレートや薄板、開口部が大きい形状、段差やくびれなど部分的に細くなっている形状の鋼板に特に発生しやすい変形、反りなどの不良を指します。
歪みが発生してしまうと、寸法精度が低下することで、後の溶接や組み立て工数が増えたり、鋼板の強度や耐久性が低下するなど多くの悪影響が起こります。
歪みの原因として考えられるものとして熱影響が挙げられます。高温のレーザーが鋼板に照射されると、局所的に加熱された部分が膨張し、その後冷却される際に収縮することで歪みが生じます。また、レーザー加工の出力だけでなく、切断速度が遅すぎると過剰に熱が蓄積され、熱影響が大きくなり、変形や歪みが発生しやすくなります。
つまり、レーザー加工の出力や加工速度は、鋼板の変形や歪みの発生に大きな影響を与える要因となります。
それでは、具体的にどのような対策を行えば、鋼板のレーザー加工時に歪みを抑えることができるか解説いたします。
鋼板のレーザー加工の歪みの対策
レーザー加工時に歪みを抑える対策として以下のポイントが挙げられます。
出力と切断速度の最適化
レーザー加工時に鋼板の歪みを抑えるための1つ目のポイントとして、出力や切断速度などの加工条件の最適化が挙げられます。
まず、レーザー出力が強すぎる場合、鋼材に過剰な熱が加わることで熱膨張による歪みが発生しやすくなります。また、切断速度が遅すぎる場合、局所的に熱が集中することによって、鋼板の熱膨張が大きくなります。逆に早すぎる場合は切断面が荒れることがあるため各材質、厚みに応じて、最適なバランスを取る必要があります。
レーザー加工順序の最適化
次に挙げられるのが、加工順序の最適化です。具体的には、内側から外径への加工が挙げられます。例えば、歪みが発生しやすい穴あけ部分や細かい形状の加工を最初に行い、外径を最後に加工することで歪みの発生を抑制することができます。
また、長時間同一方向にレーザー加工をしてしまうと、特定箇所に熱が集中してしまうため、加工方向を交互に変更することで、歪みを最小限に抑えることが可能になります。
鋼板の厚みに応じた加工
歪みなどの鋼板の成形不良を防ぐためには、鋼板の厚みを考慮することも重要になります。
特に鋼板の歪みは強度が低い薄板の加工時に発生することが多いため、低出力の加工を行うなどの対策を行う必要があります。
当社の歪みを最小限に抑えたレーザー加工事例のご紹介
レーザー 12ミリ厚 多数穴あり
こちらはレーザー加工の事例になります。ガス溶断で加工されたものと比較して、レーザー加工では穴開けを行っても歪みを抑えることができます。
レーザー加工＋穴あけ加工
こちらは、大型プレートのレーザー加工事例です。当社では、5尺×10尺以上の鋼板の切断が可能であり、さらに多数の穴あけ加工を行っても、歪みを最小限に抑えることができます。
レーザー切断 6ミリ厚
こちらは、サイズ1326.7×1396.3mmのレーザー切断加工の事例です。
当社では、このような大きなサイズや特殊な形状の部品でも、歪みを最小限に抑えたレーザー加工が可能です。
鋼板のレーザー加工ならレーザー・プラズマ・ガス溶断加工センターにお任せください！
いかがでしたでしょうか。
今回は鋼板のレーザー加工時に発生しやすい歪みの原因と対策についてご紹介しました。レーザー・プラズマ・ガス溶断加工センターを運営する坂元鋼材株式会社では、上記の歪み対策を講じているだけでなく、独自の対策も行うことで、多数の穴あけや薄板のレーザー加工でも、歪みを最小限に抑えた高品質な加工が可能です。鋼板のレーザー加工でお困りの方はお気軽にご相談ください。
