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Nov 23, 2023

レーザー切断で失敗する方法

Un laser cutter è un utensile elettrico CNC. Cioè, l'operatore carica il lavoro.

レーザー カッターは CNC 電動工具です。つまり、オペレーターはジョブをデジタルでアップロードし、スタート ボタンを押して機械にすべての作業を行わせます。その間、ハンモックに横になってマルガリータを飲みながら、コンピューターから音がするので時々パニックになって飛び出します。マシンが少し変わりました。

他の電動工具と同様、レーザー カッターは 1 つのことを非常にうまく実行することを中心に構築されていますが、オペレーターの十分な注意とサポートが必要です。 オペレーターは、作業前、作業中、作業後に行われるその他すべての作業を処理する必要があります。 適切な結果を得るのはそれほど難しいことではありませんが、真にプロフェッショナルで再現可能な結果を​​得るには、労力と経験、そして細部への注意が必要です。

人々は成功事例に注目することが多いですが、失敗から学ぶことの方がはるかに教育的です。 そのアイデアを探求するという精神で、ここではレーザー切断と彫刻で失敗する私のお気に入りの方法を紹介します。 これらはすべて私自身の個人的な経験ではありませんが、すべて誰かの個人的な経験です。

レーザー カッターの幅広いニーズに対応する計画 (および予算) を怠っている。レーザーカッターには電力だけでなく、排気や冷却も必要です。 排気は、ファンとダクト、またはヒューム抽出器/フィルター システムのいずれかです。 一般に、排気チューブをできるだけ短くし、曲がりをできるだけ少なくすることが推奨されます。 レーザー管が水冷されている場合 (おそらく)、レーザー管内に蒸留水を循環させる冷却システムも近くに設置する必要があります。

騒音や臭気が問題にならない場所に設置しないでください。排気ファン、レーザー カッター、冷却システムの騒音はテーブルソーほど大きくありませんが、それでも騒音が大きく、特に彫刻の場合、レーザー ジョブは長時間実行される可能性があります。 近くに人がいる場合、騒音に反対する可能性があります。 さらに、適切な濾過と排気を行ったとしても、レーザー切断による少なくともある程度の臭いが発生する可能性があります。その臭いは、材質に応じて木材の燃焼からプラスチックの溶解まで多岐にわたります。 わずかに漂う匂いでも、環境によっては他人にとって不快に感じられる場合があります。

十分な空気の流れを提供できない。排気ファンを接続してプリンターのカッターから空気を吸い込み、どこかに排出するだけでは十分ではありません。 その空気に必要なのは、行くどこかにある、でも必ず来る必要があるでそれもどこかから。 窓が開いていれば大丈夫ですが、どこにでも窓があるわけではありません。

吸気量が不足すると、排気システムにより室内が負圧になります。 どこかに排水溝がある場合、その負圧により、ひどい臭いが排水管を通して部屋に吸い込まれます。

圧縮空気アシストを作動させていない（または備えていない）。レーザーカットされている領域に圧縮空気を吹き付けると、フレアアップを防ぎ、蒸発した材料を下方に向けてカット部分から遠ざけ、機械のレンズやミラーから遠ざけることで、周囲を清潔に保ちます。 エアアシストを使用しない（または使用しない）と、通常よりも乱雑な切断や彫刻が行われる可能性があり、フレアアップの可能性が増加する可能性があります。

独自のソフトウェアやツールチェーンの問題を予測できなかった。中国製の安価なレーザー カッターは、おそらく独自のソフトウェアを実行したいと思うでしょう (ただし、RAMPS のようなオープンソース コントローラーにアップグレードしたり、LaserWeb のようなプロジェクトに直接移動したりすることは可能です)。 すべての CAD ソフトウェアは、独自のドライバーとインターフェイスを扱うことに加えて、図面に関しては、たとえ標準化された形式であっても、問題なくインポートまたはエクスポートできるものとできないものについての癖があるようです。 独自のインターフェイスがあること、お気に入りの CAD プログラムのエクスポートに確実な互換性がないこと、またはインストールしたばかりのマシンのコントローラを交換する必要があることがわかったときは、せいぜい面倒です。

マテリアルの出力と速度の設定が正しいと想定することによる失敗。私は文字通り、最初の試行で良い結果が得られるような設定をインターネット上で取得したことがありません (私と同様のマシンであっても)。 場合によっては、近くにさえいないこともあります。 これらをテストするための漠然とした一般的な方向として扱い、最初にテストせずに製品素材の切断や彫刻にすぐに取り掛からないようにしてください。

レーザーカッターのメモリがどういうわけか壊れてしまい、薄い切り傷があるはずの場所に真っ赤に輝く傷ができてしまったのです。 最初はエアアシストのおかげで爆発は免れたが、もし私が緊急停止を押すタイミングにいなかったら、エアアシストに関係なく確実に発火していただろう。 消火器を使わなくて良かったです。

ステッピングモーターの故障やベルトの破損などのハードウェア障害も火災の危険を引き起こす可能性があります。 レーザーカッターは、どんなに退屈なプロセスであっても、稼働中に立ち会う必要があります。

サンプルでのテストの失敗。良い結果を得るには、パワーと速度の設定を正しく行うだけでは不十分です。 レーザーの出力と速度が材料に対して技術的に正しい場合でも、作業中に焦げたりピースが動いたりするような表面上の傷を完全に除去するために必要な特別な処理は、テスト実行によってのみ明らかになります。 右側には、最良かつ最も再現性の高い結果を得る方法を見つけるプロセスが詰まった革片があります。

適切な冷却が行われていない。水の入ったバケツと水中ポンプがあればレーザー カッターを稼働させることができますが、非常に軽い使用以外には適していません。 CW シリーズ (CW-3000、CW-5000) または同等のチラーは、レーザー管に水を循環させて積極的に冷却します。

アクティブクーラーのコストを予想していなかった場合、バケツとポンプだけでは予算が無駄になる可能性があります。

ジョブを開始する前にフォーカスを調整できなかった。最良の結果を得るには、レンズは作業面から一定の距離にある必要があります。 特別な目的 (太いベクター カット ラインやレーザー折り紙など) のために意図的にレーザーの焦点を外すことは可能ですが、焦点を合わせるのを忘れると通常は仕事が台無しになります。

機械のゼロ調整に失敗した。すべてを正しく設定していても、作業が始まるとすぐにレーザーが材料上の意図した場所にないことに気づくことほど悪いことはありません。

必要なときにマスキングを適用しない。素材にテープのマスクを適用すると、表面が傷つくのを防ぎ、通常、カットや彫刻の仕上がりがきれいになります。 多くのプラスチックには片面または両面に保護フィルムが付いています。 アプリケーション テープ (看板ショップで販売) は、ほとんどの材料に適した代替品です。

マスキングが適切に適用されない可能性もあります。 マスクが浮いたりずれたりすると、作品が台無しになる可能性があります。

必要のないマスキングを剥がさないこと。軽く彫る場合はマスキングをせず、マスキングが残っている場合は除去するのがベストです。 マスキングや保護フィルムを通して軽く彫刻すると、溶けたプラスチックのような外観が得られます。 マスキング（と接着剤）をきれいに完全に除去し、その下の素材を軽く彫刻するだけの設定や設定の組み合わせを私は見つけたことがありません。

薄くて軽い材料を切断する場合、羽毛のように軽い破片が切断中にはためいたり、切断が完了すると排気口から完全に飛び去ったりする可能性があります。 解決策の 1 つは、パーツを残りの材料に固定するための小さな「タブ」を残すことです。

ゴミの掃除を怠っている。通常、レーザーは、材料を貫通した後、レーザーベッドに当たり、ほとんど何もしません。 レーザーカッターのベッドに残った破片に当たった場合は、火災や発火の危険があります。

悪いものを切って失敗する。一部の素材はレーザー カッターに適していません。 PVC を切断すると塩素が放出され、レーザー マシン内に到達するほとんどすべてのものを腐食させます。 一部の種類の接着剤や材料は、レーザーが当たるとミラーやレンズをべたべたにする汚れを放出する可能性があります。 私はかつてある種の磁性シート材料をレーザーカットしようとした仲間と話をしました。 「すべてのミラーとレンズを交換する必要がありました」と彼は言いました。 彼はそれについて話すのが好きではありませんでした。

幸いなことに、少なくともポリマーに関しては、確信が持てない場合でも、いくつかの簡単なテストで材料の材質について多くのことが明らかになります。

すべてがうまくいけば、非常に素晴らしい結果が得られるでしょう。 こちらはお客様のために彫刻した革です。 上記のいずれかが原因で部品が完全に破損してしまう可能性があるため、テスト用のスクラップ (前の写真) が重要でした。 また、テスト実行を行って、彫刻中または彫刻後に材料が予期しない動作をしないことを確認することも重要でした。

副作用を考慮していない。一部の材料は副作用を引き起こす可能性があります。 仕事は順調に進んでいますが、詳しく検査すると、使用したプロセスまたは材料に固有の望ましくない何かが明らかになります。

カーフ (レーザーカットの幅) を考慮していない。切断端が他の部品 (指の関節など) にフィットするように意図されている部品を切断する場合、これは懸念事項です。 部品がきつすぎるか緩すぎる可能性があります。

隠れたコストを考慮していない。主に趣味以外の用途で重要です。 レーザー カッターは一度に 1 つのことしか行わないため、操作中は十分な注意を払う必要があります。 完全に自動化されたツールではないため、小さなジョブであってもコストがかかります。レーザー カッターではジョブに 1 分かかる場合がありますが、オペレーターにとっては開始から終了までに非常に長い時間がかかる場合があります。 また、予期しないエラーにより本番作品が台無しになり、やり直しが必要になる場合もあります。

間違いを繰り返さないようにするには、文書化と継続的な改善の感覚を養ってください。 結局のところ、何も学ばなかった場合、失敗は無駄でしかありません。 レーザー カッターを専門的に使用している場合、省略または合理化できる手順は、繰り返しの作業において将来的に効果をもたらします。 レーザー カッター自体を改良して、より多くの処理をより速く実行できるようにすることに気を取られないようにしてください。 マシンがボトルネックのように見えるかもしれませんが、最初に改善と合理化の対象となるのは、その周囲にあるすべてのものであるはずです。ツールとオペレータの間では、オペレータのほうが柔軟に最も多くのタスクを実行できるからです。 他の CNC ツールと同様に、このプロセスにはファイルを転送して「開始」を押すだけではありません。