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2.5mm厚のアクリル板を重ね合わせ、レーザー加工を行った場合、どの程度まで貫通するかを確認しました。RSD-SUNMAX-RS150Wを使用しています。

試験方法

�@ 2.5mm厚のアクリル板(キャスト材)を15枚、重ね合わせる。接着剤等は使用せず、側面をテープで留め、固定する。

�A �@の表面(上面)に焦点位置がくるように焦点あわせを行う。エアーは通常どおり、レーザー照射口か吹き付ける。

�B 下表のような5種類の速度で、φ５の円形を切断加工する。



�C レーザー照射口の有無の場合、それぞれについて行う。
　 エアーは、レーザースポット付近に直接吹き付ける。
　 50mmと100mmの焦点レンズで比較を行う。




比較条件は、以下の４項になる。

A. 50mmレンズ　　照射口 有り

B. 50mmレンズ　　照射口 無し

C. 100mmレンズ　　照射口 有り

D. 100mmレンズ　　照射口 無し

結果

50mm レンズ

100mm レンズ

深さ測定値[mm]

※　レーザー光の到達点は、均一ではないため、加工素材を側面からの目視で、平均的な深さを実測しました。

結果として、以下のことがいえる。

・50mmレンズは照射口の有無にかかわらず、切断厚は変化しない。

・100mmレンズは照射口がない方が切断厚が深くなる。

・100mmレンズは照射口がない場合、50mmレンズよりも全域で切断厚が深い。

・100mmレンズは照射口がある場合、50mmレンズよりも切断厚が浅いが、今までの確認から、本試験の設定よりも低速で加工すると、50mmレンズよりも深くなることがわかっている。


以上のことから、100mm レンズの場合、レーザー光が照射口に接触し、パワーをロスしていると推察できる。
また、50mmレンズを装着した場合は、照射光の有無によるパワーロスは認められないので、光路が傾いていて、レーザーヘッド・シリンダ内壁で接触・反射しているわけではないと判断できる。

レーザーヘッド・シリンダや照射口内部でレーザーが反射して、照射されるようなレーザー光路が傾いている場合は、レーザースポットの周囲に反射を示すレーザー痕が発生し、出力もかなり低下するため、すぐに判断できる。
本試験での結果は、レーザー光路の問題により発生しているものではない。

結論として、100mmレンズを装着した場合、レーザー照射口を通過する際のレーザー径が、照射口の径よりも大きいため、、接触してしまいパワーをロスする、と考えられる。


結論を確認するための試験は、「100mm焦点レンズの照射口のスポット径」を参照。