インディアナ州の金属加工業者がレーザー切断能力をアップグレードし続ける理由

May 22, 2023

インディアナ州ワカルサの金属加工業者、Southwest Welding は、新しいレーザー切断技術が無視できないほど素晴らしいことに気づきました。 そのため、常に機能をアップグレードする機会を見つけています。

ライル・マーティンはまだ 32 歳ですが、レーザー切断に関しては時代遅れだと思われるかもしれません。

彼は 2000 年代初頭からこのビジネスに携わっており、学校が終わると家族の店に来て、夏にはそこで働いています。 1985 年にインディアナ州ゴシェンで小さな溶接工場として始まった Southwest Welding が、より洗練された板金切断装置への投資を開始したのとほぼ同じ時期だったため、彼のタイミングは完璧でした。 実際、Southwest Welding は 2007 年に最初のレーザー切断機を購入しました。

学校生活を終えた後、Southwest Welding にフルタイムで入社しました。

「レーザー切断は、特にウォータージェット切断やスタンピングと比較した場合に、私たちができることの可能性を本当に広げてくれました」と、マーティン氏はレーザー技術に携わってきた自身のキャリアを振り返りながら述べました。 「旧世代の CO2 テクノロジーであっても、多くの機能を提供してくれました。 しかし、2015 年に最初のファイバー レーザーを購入したとき、以前はできなかった多くのことができるようになりました。」

例として、Martin 氏は、ファイバー レーザーがアルミニウム部品の加工をどのように改善したかについて説明しました。その多くはレジャー ボート業界の顧客に関係しています。 CO2 レーザーはアルミニウムを加工できましたが、材料を切り裂くファイバー レーザーの能力と比較すると、機械は信じられないほど遅かったです。 このファイバーはまた、目立ったドロスのない部品を製造したため、必要であった後続の加工ステップである手動のバリ取りを省略することができました。

現在、Southwest Welding は、インディアナ州ワカルサのキャンパス内の 6 つの建物に約 160,000 平方フィートの製造スペースを持っています。 建物 2 には、Martin と同社の 5 台の Mazak Optonics 2D レーザー切断機 (CO2 マシン 1 台とファイバー レーザー切断機 4 台) があります。 (同社にはマザック製チューブレーザー切断機も2台あります。)

しかし、レーザー切断ファミリーの最新製品は 7 kW Mazak Optiplex Nexus 3015 です。これは 2021 年の夏の終わりに設置され、9 月後半に定期的に部品を稼働させました。

この特定の機械にはビーム整形機能があり、nLIGHT レーザー電源と Mazak 切断ヘッドのおかげで、異なるビーム直径と焦点距離を作成して、切断速度を最大化したり、薄い材料と厚い材料の両方のエッジ品質を最適化したりできます。

「これにより私たちに多くの選択肢が与えられ、私たちはそれに本当に感銘を受けました」とマーティン氏は語った。

これまで、ほとんどのファイバー レーザー切断機は、中央で高出力密度を示し、端で低出力密度を示す単一のビーム プロファイルを生成できる電源を備えて販売されていました。 このテクノロジーは、前世代の CO2 レーザーと比較して、薄いゲージの金属板を迅速に切断する点で並外れたものであることが証明されましたが、厚い材料では困難でした。 ファイバーレーザーが厚い材料を切断する場合、アシストガスは溶融金属を邪魔にならないように除去するのに十分な効果を発揮できず、その結果、切断端にドロスが増加し、激しい縞模様が発生します。

インディアナ州ワカルサの金属加工業者 Southwest Welding は、レーザー切断機能をアップグレードする機会を常に見つけています。

長年にわたり、ファイバーレーザーによる厚い材料の切断を改善するビーム整形技術が登場してきましたが、それは専用の切断ヘッド、ファイバーへの発射条件、またはファイバー間の発射条件を変えるファイバー対ファイバーのカプラーに過度に依存していました。独立したプロセス ファイバーに結合された 2 ～ 4 つの出力を持つファイバー スイッチ。 これらのオプションは機能しましたが、複雑であり、工作機械メーカーのガイダンスに適切に従わない場合、広範囲に使用すると機能が低下する可能性もありました。

このため、nLIGHT の研究者は、レーザー光源から直接実行できるスポット サイズ調整を実現する方法を探すことになりました。 この研究により、コロナと呼ばれる nLIGHT レーザー電源が誕生しました。