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レーザーカッターとは？仕組みや種類（CO2レーザー・ファイバーレーザー）などを解説
目次
レーザーカッターとは、高エネルギーのレーザー光を材料に照射し、熱によって溶融・蒸発させることで切断や加工を行う工作機械です。
金属・樹脂・木材など、さまざまな材料を高精度に加工できることが大きな特徴です。
レーザー加工は、工具が材料に直接接触しない「非接触加工」です。そのため、工具摩耗がなく、細かい形状や複雑な輪郭の加工に適しています。私たちの身の回りにも、レーザーカットされた製品は数多く存在します。例えばエレベーター内部のステンレスパネル、自動車の内部金属部品などの製造に使われることが多いです。普段は意識しませんが、多くの金属製品や樹脂製品がレーザー加工によって製造されています。本記事ではレーザーカッターの基本的な仕組みや加工原理、対応できる材料の種類、加工方式の違いを解説していきます。
レーザーカットの仕組み
レーザーカットは、集光したレーザー光を一点に集中させ、その高い熱エネルギーで材料を瞬間的に溶かし、溶融した部分をアシストガス（酸素・窒素・空気など）で吹き飛ばして切断する加工方法です。
加工は主に以下の流れで行われます。
レーザー発振器で光を生成
ミラーや光ファイバーで加工ヘッドへ伝送
レンズで集光し、材料表面に照射
溶融した材料をガスで除去しながら切断
数値制御（NC / CNC）によって加工経路が制御されるため、複雑な形状でも高精度に再現できます。
どんな製品の加工に使われているのか
レーザーカッターは、以下のような製品や部品の製造に広く使われています。
自動車部品（ブラケット、カバー、フレーム部品など）
産業機械の外装カバー
建築用金属パネル
制御盤・配電盤の板金部品
板材の切断工程の主力設備として活用されています。
レーザーカットの役割
穴あけ
レーザーを一点に集中照射し、材料を局所的に溶融・蒸発させることで穴を形成します。ドリルのように物理的に接触しないため、細径穴や多数の穴を高精度に加工できます。金属板のボルト穴や通気孔、フィルムの微細穴加工などに活用されています。
切断・裁断
材料を完全に切り離す加工です。レーザーで材料を溶かし、アシストガスで除去しながら輪郭形状を形成します。金属板の外形加工や部品の形状切り出しのほか、紙・布・フィルムなどの薄物材料の裁断にも使われます。金型を必要とせず、設計データに基づいて柔軟に形状を変更できる点が大きな特徴です。
マーキング
材料を貫通させず、表面のみを加工して文字やロゴ、識別番号などを表示する役割です。出力や照射時間を調整することで、変色・酸化・浅い彫刻などを行います。製造番号やQRコードの刻印、銘板表示などに利用されます。
レーザーカッターの種類
レーザーカッターは、発振方式や用途によって種類が分かれます。
CO₂レーザー
CO₂レーザーは、二酸化炭素ガスを使ってレーザー光を作るタイプのレーザーカッターです。
このレーザーは、波長が10.6μmの赤外線であり、非金属材料に吸収されやすいという理由から、木やアクリル、紙、布などの「金属以外の材料」と相性が良いという特徴があります。
レンズでレーザー光を一点に集め、材料に当てると、その部分が一瞬で高温になります。熱によって材料が溶けたり蒸発したりして、切断や彫刻ができるという仕組みです。加工中はガスを吹き付けて、溶けた材料を外に飛ばしながら切ります。木や紙など一見燃え広がりそうな素材ですが、レーザーは局所的かつ瞬間的に照射され、同時にエアアシストで熱と燃焼生成物を除去するため、適切な加工条件下では燃え広がることはありません。
ファイバーレーザー
ファイバーレーザーは、光ファイバー内でレーザー光を増幅して発振させるタイプのレーザーカッターです。
レーザーは赤外線で、金属に吸収されやすいという特性があります。そのため、鉄・ステンレス・アルミ・真鍮などの金属加工に非常に適しています。
仕組みは、発振器で作られたレーザー光を光ファイバーで加工ヘッドまで伝送し、レンズで一点に集光して材料に照射します。照射された部分は瞬間的に高温になり、金属が溶けます。そこへ窒素や酸素などのアシストガスを吹き付け、溶けた金属を除去しながら切断します。また、機種によってはマーキング（印字）機能を備えたタイプもあります。金属素材に銘板情報やモデル番号などを直接刻印することができます。出力は数kWクラスが一般的で、薄板から中厚板まで対応します。
YAGレーザー加工機
YAGレーザー加工機とは、YAGを媒質とする固体レーザーを用いた加工機です。YAGとは「Yttrium Aluminum Garnet」という人工結晶のことで、この結晶にネオジムを添加することでレーザー発振が可能になります。近赤外線で、金属への吸収率が高いという特長があります。近赤外線の波長は金属加工に適しており、鉄やステンレスなどの材料に対して安定した加工が可能です。そのため、精密部品の溶接や薄板金属の切断、マーキングなど、金属加工分野で広く活用されています。
ただしYAGレーザー加工機は、現在では以前ほど使用されなくなってきています。主な理由は、ファイバーレーザーの普及です。ただし、両者が完全に互換するというわけではありません。そのため、個別に仕様を確認するとともに、加工性について事前の検証を行うことが重要です。
レーザーカッターの強み
非接触加工で工具摩耗がない
複雑形状を高精度に加工可能
金型不要で少量多品種生産に適する
データ変更だけで形状変更可能
レーザーカッターの弱み
初期設備投資が高額
材料によっては反射率の問題がある
仕様や規模感
レーザーカッターは用途によりサイズや出力が大きく異なります。
小型機：卓上サイズ（アクリル・木材加工向け）
中型機：板金加工向け（1kW～6kWクラス）
大型機：厚板加工・大判材対応（10kW以上の高出力機も存在）
まとめ
レーザーカッターは、レーザーの熱エネルギーを利用して材料を切断する非接触加工機です。
金属板金から樹脂・木材まで幅広い材料に対応し、現代の製造業において重要な役割を担っています。
用途・材料・加工厚みに応じて、CO₂レーザーやファイバーレーザーなど適切な種類を選ぶことが重要です。
設備投資額や加工対象を見極め、最適な機種を選定することが生産効率向上につながります。
レーザーカッターは新品導入だけでなく、中古設備を活用することで設備投資を大幅に抑えることも可能です。当社では、
・CO₂レーザー
・ファイバーレーザー
・その他工作機械
レーザーカッターを含む、各種中古設備の売買サポートを行っております。
まずはお気軽にお問い合わせください。