【ステンレスのレーザー 加工】対応可能な板厚や加工事例をご紹介！

耐熱性や耐食性に優れているステンレスは、頻繁に使われる素材の一つです。

ここではステンレスのレーザー加工についてご紹介します。レーザーでカットできるステンレスの板の厚さについて、また実際のステンレス板のレーザー加工事例についてもご紹介していきます。

レーザー加工以外にもステンレスを加工する方法はいくつかあるので、その他のステンレス加工についても併せてご紹介します。

レーザーでカットできるステンレスの板厚

レーザーと補助ガスを使用して、t0.1mm～t6.0mmの金属板をカットできます。レーザーによるカットは、工作するものが薄ければ薄いほど高速で切断することができます。

板金などの薄い素材を、レーザーを照射することによって切断したり、マーキング、彫刻したりすることができます。

レーザーは切削や旋削のように削るものではないので、加工するときに素材に直接触れることがないというのが特徴です。

レーザーカットでは、シャーリングやプレス機械といった機械を使って切断しないため、切断面のダレやバリが少なくて良好な切断面に仕上げることができるという特徴があります。

ファイバーレーザーカットできるステンレスの板厚

ファイバーレーザーカットであれば、t20mmまで対応することが可能です。 鉄、ステンレス、アルミなどの板材をハイスピードで加工することができます。CO2レーザー加工などに比べて、アルミ、真鍮、銅などを切断するのに適しています。

 ファイバーレーザーは、光ファイバーが用いられた固体レーザーで、細くピンポイントに熱を加えることができます。

ファイバーレーザー加工機には、連続発振とパルス発振の2種類があります。連続発振の機械は高出力で、切断や溶接をするのに使われることが多いです。これに対してパルス発振の機械は低出力で、微細な加工やマーキングをするのに使われることが多くなっています。高エネルギー変換が可能なので、CO2レーザーに比べると電力消費量を抑えられます。暖気運転やレーザーガスも不要なので、ランニングコストを約70%以上もカットすることができます。

ステンレス板のレーザー加工事例

ステンレスクリーンカット 

1.0mm～6.0mmまで、カエリ、バリのないきれいな切断をすることができます。6mm以上の製品であっても、グラインダーでカエリ、バリを除去することが可能です。 

パイプ加工 

パイプを切断する加工も可能です。 

研磨品（SPV付）の切断

SPVとはレーザー加工時に加工品の表面を保護するテープです。SPVを貼ったまま切断することができ、もちろん切断した後にSPVを貼ることも可能です。

切り文字

レーザーカットをした後に塗装したり研磨することも可能です。

その他のステンレス加工

ステンレスの加工にはレーザーを使った方法以外にも様々なものがあります。

ここからは、レーザー以外のステンレス加工についても合わせてご紹介します。

シャーリングマシンやターレットパンチでのカット

切断は、シャーリングマシンやターレットパンチプレスなどの機械を使ってする方法もあります。必要な大きさや展開する寸法に応じて、カットを行う方法です。

カットは加工をするための事前準備でもあるので重要な工程です。

ステンレスはとくに粘り強い金属なので扱いにくく、加工する人の技術が問われる材料ともいえます。

最近では、高速かつ高精度なレーザー切断機の性能が向上しているので、こちらを主に使用するという工場もあります。

曲げる

ステンレスは、スプリングバックが大きい素材です。

スプリングバックとは、曲げる荷重を加えた後に、変形したものが若干元に戻ってしまう現象のことです。そのため、ステンレスに曲げ加工を行うという場合にはあらかじめスプリングバックを見込んで加工することが大切です。

ステンレスは、引っ張り強さと伸びが大きいので、加工圧は他の素材よりも大きく見積もっておく必要があります。このように、ステンレスに曲げ加工をする場合には、ステンレスという素材がもっている特性をしっかりと把握した上で加工をすることが重要になります。

ステンレス加工に強みを持っている工場に依頼することをおすすめします。

溶接する

「ステンレスを溶接するのは難しい」といわれていますが、それはステンレスの種類の豊富さが関係しています。

ステンレスは大まかに分類するとオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、二相ステンレス系に分かれていて、それぞれの種類によって溶接特性が大きく異なっているのです。

比較的薄い板厚を溶接するのであれば、TIG溶接を用いることが推奨されています。

さらに中厚板・厚板を溶接する場合については、ステンレス鋼溶接技術者によって適切な溶接をすることが推奨されています。

切削する

切削というのは、旋盤、ボール盤、フライス盤、マシニングセンタなどを使って、希望の形に削り出すという加工方法です。

素材の剛性や熱変性など様々な影響を受けやすいので、難しい加工の一つです。

そのため加工速度や温度管理など、加工者による工夫が重要になってくる加工です。

ステンレスは特に難削材とされていて、工具の寿命が短く、精度が得にくい材料です。場合によっては、切削をすることによって加工硬化を起こして歪が生じる場合もあります。

まとめ

今回は、ステンレスのレーザー加工について、レーザーでカットできるステンレスの板厚や、実際の加工事例についてご紹介しました。

耐熱性や耐食性に優れているステンレスは、頻繁に使われる素材の一つですが、加工するのが難しい素材でもあります。

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