レーザー切断機の運転コスト――消耗品

Jan 31, 2026

ファイバーレーザー切断機用消耗品

「消耗品」とは、ノズル、セラミックリング、保護レンズなど、摩耗が早く寿命が短く、定期的な交換が必要となる部品を指します。これらの消耗品の役割や適切な管理方法を理解することは、レーザー切断作業の性能維持およびコスト効率向上にとって極めて重要です。

1 消耗品について知る

1.1 保護レンズ

金属加工において、保護レンズは、切断中に発生する粉塵、スパッタ、および破片から集光レンズ群および平行光レンズ群を守る上で極めて重要な役割を果たします。通常、ファイバーレーザー切断機には上部および下部の両方の保護レンズが装備されており、そのうち下部のレンズの方が汚染されやすいです。保護レンズが損傷した場合、レーザーヘッドからの光出力が停止したり、保護レンズ収納トレイが破損したり、さらには集光レンズにまで被害が及ぶ可能性があります。

高品質な保護レンズを選ぶにはどうすればよいでしょうか？まず、レンズの寸法がご使用の機械と互換性があることを確認してください。次に、ご使用の切断環境およびレーザー出力に応じて、適切なレンズ材質および反射防止コーティング仕様を選択してください。最適な性能と安全性を確保するためには、優れた光透過率、高圧耐性、そして精密な加工精度を備えたレンズを選択することをお勧めします。

1.2 セラミックリング

セラミックリングは、レーザーヘッドノズルから電気信号を送信および受信する上で不可欠な部品です。その主な役割には、レーザー切断ヘッドを衝撃および汚染から効果的に遮蔽すること、熱を放散すること、および安定した動作を確保することが挙げられます。セラミックリングが損傷すると、信号伝送の不安定化を招き、切断ヘッドと金属板との間の距離を正確に検知できなくなるため、切断ヘッドが被加工物に衝突するリスクが高まります。セラミックリングを選定する際には、安定した信号伝送を実現するための高感度性に加え、耐熱性および高温下での接着剤の安定性を兼ね備えた製品を選ぶことが極めて重要です。

1.3 ノズル

ノズルはカッティングヘッドに取り付けられており、補助ガスの流れを制御する上で極めて重要な役割を果たします。レーザー光束の焦点位置を制御したり、切断時に発生する溶融金属などの飛散物がカッティングヘッド内に跳ね返って集光レンズを損傷するのを防いだりするなど、さまざまな重要な機能を担っています。異なる材質や板厚を切断する際には、切断品質を維持するために適切なノズル径を選定することが不可欠です。ノズルの穴径が大きすぎると、切断中に飛散した溶融金属がノズルを通過してレンズに付着し、汚染を引き起こす可能性があります。これによりレンズの損傷リスクが高まり、レンズ保護性能が低下し、寿命も短縮されます。したがって、正しいノズルサイズを選択することは、切断性能と装置の長寿命化の両方において極めて重要です。

1.4 フィルターおよび冷却液

フィルターと冷却液は、ウォーターチラーおよびレーザー光源にとって不可欠な消耗品です。フィルターは水槽内の不純物を除去し、イオン濃度を制御する上で極めて重要な役割を果たし、レーザー光源の安定した動作を確保します。高品質のフィルターを使用することで、レーザー光の減衰を低減し、レーザー光源の寿命を延長することができます。冷却液は、レーザー光源およびカットヘッドの温度を維持するために用いられ、装置の最適な性能と長期的な信頼性を確保します。高品位のフィルターおよび冷却液への投資は、CNCファイバーレーザー切断機の効率性および耐久性を著しく向上させます。

1.5 補助ガス

補助ガスはレーザー切断機にとって不可欠であり、主に2種類に分類されます。第1の種類は、切断ガスであり、清浄で乾燥した圧縮空気、高純度酸素、高純度窒素などが該当し、これらは切断ヘッドに供給されます。第2の種類は、シリンダーによる板材のクランプ固定に使用される補助ガスです。異なる材質および厚さの金属板を切断する際には、適切な補助ガスを選択することが極めて重要です。酸素は主に一般炭素鋼の切断に用いられ、窒素はステンレス鋼および合金鋼の切断に最も適しています。一方、高品質な切断面仕上げがそれほど重視されない薄板の切断には、圧縮空気が最適です。装置の誤作動や潜在的な安全上の危険を回避するため、メーカーが指定する純度レベルを厳守することが不可欠です。また、水分や油分などの不純物が混入していないことを確認し、運転中は常にガス圧力を継続的に監視して、最適な性能と安全性を維持してください。