レーザー管のクォリティのばらつきについて

#1

先日、凍結により破損したレーザー管を取り替えるため、同じ80Wではありますが、安価な商品を購入致しました。
セッティングを終え、通常のパラメーターでカットのテストをしたところ、かなり溶け具合が違う事に気がつきました。(簡単に燃える。)

買った当時(約1が月後)のデータは以下になります。
8mmキャストアクリル Power:80% Speed:300
5mmEXアクリル※1 Power:80% Speed:600
3mmEXアクリル※1 Power:80% Speed:900
2mmEXアクリル※1 Power:80% Speed:1200
5mmアクリエースUV※2 Power:80% Speed:450
3mmアクリエースUV※2 Power:80% Speed:750
2mmアクリエースUV※2 Power:80% Speed:1050
※1 三菱レーヨンのEXアクリルと呼ばれる標準的なアクリルです。(ただし、キャストでは無く、押し出しグレードですが、キャスト並みの性能だと思います。)
※2 アクリエースUVはUVインクジェット用のアクリルですが、通常のアクリルと呼ばれるPMMA樹脂(メタクリル)とは違い、アクリエースUVはMS樹脂(ポリメタクリルスチレン)らしいのですが、見た目は変わりません。
ただ、切った感じや臭いは全然別物です。

で、今回は
5mmEXアクリル Power:80% Speed:1000
3mmEXアクリル Power:80% Speed:1500
2mmEXアクリル Power:70% Speed:1800
5mmアクリエース Power:80% Speed:700
3mmアクリエース Power:80% Speed:1000
2mmアクリエース Power:80% Speed:1500
これでも切れすぎの様な感覚でした。

多少の当たり外れはあると思いますが、
レーザー管の品質管理等はどのようになされているのか?
疑問がわいて来ました。

パラメーターのタイトルでも良かったのですが、参考になる数値では無いと思いましたので、タイトルは上記のように致しました。

また、他の方でもパラメーターをお持ちの方はお教え頂ければと思います。

#2

ibata8chanさま

こんばんは。
私も縁があってか(笑)3本のレーザー管を使用させていただきましたが、FABOOL Laserのレーザー管のサプライヤーも、時期によって異なっているようです。

以前のサプライヤーである「SPT社(現在メーカーサイトから40W管のラインナップがなくなっていることから別メーカーに変更になったと思われます)」のレーザー管については、中国製とはいえISO9001などの品質面の認証を取得していますので、多少のバラツキはあってもそれほど大きな差はないと思います。
また電球のようにW数が合えば互換性があるのも、レーザー発振の原理と基本的な構造が同じためですから、サプライヤーによる出力効率の差もあまりなさそうです。
レーザー電源や制御方法はレーザー管の交換前と変わらない事を考えると、個体差ではなく別の問題のように思います。

まずは光軸の再調整はいかがでしょうか?
ガラス製品ですので加工上レーザー管の太さや中心軸の位置に多少の差があると思います。
ビームが反射鏡とレンズの中心から外れたり、今回は交換によって以前よりもたまたま良い状態になったかもしれません。(^^;
眼では確認できない程度でもレーザースポットの直径を半分に絞れれば、ビームの密度は原理的には4倍になりますので、その辺りもあるかもしれません。

またレーザー管の凍結破損との事ですが、以前の技術Tipsの際にも調べましたが、加工時のレーザー管の温度や冷却水の温度に温度の急激な変化(熱衝撃)の出力への影響は予想以上に大きいようです。

他の工業用パーツ(例えば充電池の放電度合と繰返し使用可能回数や、リレーの接点負荷と開閉回数の寿命)のように、温度と出力効率の関係のグラフのような技術資料がないかを探してみましたが、どのサプライヤーにも見つかりませんでした。

ただその際に、同じようにどこのサプライヤーにもあった注意が使用時の温度についてのものでした。
ほとんどは、使用時の温度を15~25℃にすること、冷却水は20~25℃の間に保つこと、30℃を越えないこと…などでした。

他社の加工機では使用時の室温を22~25℃と設定しているもの(水冷式ではなく空冷式のため)もありましたので、温度のコントロールはかなり厳しいようです。

つまりその範囲に入らない場合は、もともと使用を想定していないということでそのような技術資料がないのだと思います。

この熱帯魚並のデリケートな温度管理については、その知識不足が私や他のユーザー様のレーザー管の破損(全反射ミラーの焼損や照射口レンズの冷却環の剥離など)や寿命の極端な短縮といったトラブルに繋がっている可能性があると考えています。

レーザー管サプライヤーの仕様書の添付でも良いので、メーカー様には購入したユーザーにこの点をきちんと周知していただければ、お互いに無用なトラブルを回避できるのではないかと思っています。(^_^)

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#3

kuroさま

(他のレーザーと比較しても)光軸はたぶん結構良いような状態を維持していると思います。
私の場合、X・Y軸の動きのほうに不安があります。
>ガラス製品ですので加工上レーザー管の太さや中心軸の位置に多少の差があると思います。
ここが気になるところですね。
レーザーのスポット径は見たところ、それほど変わっている様に思えませんが、ビームの密度の原理論から考えれば、確かに目に見えない誤差程度でも変わってくるのかなぁと思いますね。

凍結は予期せぬ問題でした。一応深夜も、どの程度の室温になるかチェックしていたのですが、1月の寒波ではどうもマイナスになってしまった様で、二台の水冷管が見事に割れてしまいました。
不凍液も考えたのですが、廃棄の問題等を考えて純水のウインドウォッシャー液を入れることとしました。
当然自己責任ですが、今のところ問題なくマイナスの室温にも耐えているようです。
水冷管は年一回程度の交換だと思っていましたので、冷却液の交換と同時であれば、特にコスト面からも都合が良いですから。

温度管理については、水冷管を扱う事でよりシビアに感じています。
空冷管はしばらくアイドルさせていれば、(室温の上昇もあり)そこまで気にする事は無かったのですが、水冷管は室温が上がっても水温の上昇が鈍いため神経を使います。暑さに関しては、どちらも同じように思えます。
確かに、熱帯魚並というのは同感です。

このあたりの事も含め、ちょっとしたTipsや体験者としての使い勝手など、メーカー様にはアナウンスのほう宜しくお願いしたいと思います。

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