レーザ加工について

1916年にアインシュタイン博士が誘導放出の理論を発表し,レーザの可能性を指摘しました。
その後いろいろな実験が行われましたが,実際にはレーザ発振を世界ではじめて成功させたのは
1960年の米国のメイマンです。
彼はルビーの結晶を使ってレーザ発振を行いました。
その後いろいろなレーザの発振が観測されました。

レーザは「LASER」と書きます。これは「放射の誘導放出による光の増幅」という意味の
英語の頭文字を取ったものです.("Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation")
つまり,光を電気信号のように増幅して強くしたものですが、単に強くするだけでなく
非常に質の良い光として増幅するものです。

レーザ光線の特徴は下記のようになります。

1.単色性に優れている。
いろいろな光が混じりあっておらず,純粋な一つの色(波長,周波数)の光であること。
2.指向性に優れている。

光の進行がほとんど広がらずに進むこと。

3.干渉性が優れている。

光の位相(波の山と谷)が揃っているため,干渉性がよいこと。

4.高出力である。
レンズで集光すれば太陽光の何百倍ものパワー密度が得られること。

レーザ加工は主に4.高出力である性質を生かした応用分野です。

下図に一般的なレーザ加工の分類を示します。





板金屋で主に使用されているレーザ加工は、その中のレーザ切断とレーザ溶接です。
その加工方法は下記のようになっています。

レーザ切断

レーザ溶接

集光したレーザビームと同軸にアシストガスを
高速で吹きつけ,溶融物を吹き飛ばします。
金属切断はアシストガスに主として酸素を用い
燃焼反応のエネルギーも応用しています。

レーザの高密度エネルギーによる
キーホール溶接(母材共付け溶接)です。
酸化防止とスパッタ防止のためノズルより
ヘリウム、アルゴンなどのガスを流します。