今回の加工は、2種類の超硬材へのレーザーマーキングです。
バーサレーザー(低出力CO2レーザー)で超硬材へレーザーでマーキングする場合は、オプションの高密度レンズが必要になります。
デモ機のレーザー発振器は30ワットなのですが、もし超硬材へのマーキングを主用途とするならば、50ワットレーザーがお勧めです。
超硬材へのマーキングの場合、硬材の焼き入れ具合によっては、高密度レンズを持ってしてもマーキングできない場合があります。
今回は、2種類の超硬材ですが、ひとつについてはメタルマーキングコンパウンドを使用しました。
メタルマーキングコンパウンドそのものについては、こちらを参照ください。(英語)
http://www.ferro.com/Our+Products/Glass/Products+and+Markets/CerMark/Products/LMM-6000.htm
まず最初に高密度レンズで円筒形の超硬パーツにマーキングです。
材料の形状が円筒形で、セット時に不安定になるため、今回はあらかじめ固定用の冶具をアクリルを使って製作しました。もちろんバーサレーザーで製作します。
今回は5mmのアクリル板を切断して製作しています。
材料をセットすると、このような感じになります。
冶具にセットしたパーツをワークテーブルにセットし、レンズの焦点を合わせます。
こちらが、マーキングを施したものです。
いちばん上は、マーキングの範囲が高密度レンズの焦点深度(±0.76mm)を越えてしまったため、側面側のマーキングができていません。
2段目は焦点が微妙にズレていたため、”N”の文字が不完全です。
3段目は、ベクター加工(アウトライントレース加工)で行ったもので、1段目、2段目のラスター加工(水平走査=スキャン加工)よりも早く、確実に加工を行うことができます。
こちらは、別の面にラスター加工を施したものです。
ちなみに、当社ではベクター加工専用フォントとして、日本語シングルストロークフォントをご用意しています。
加工中の動画は下のほうにあります。
次に、マーキングコンパウンドを塗布する加工です。
材料にマーキングコンパウンドを塗布し、十分に乾燥させてからレーザーを照射します。
これが、レーザー照射直後。
次に、水かアルコールで余分なコンパウンド拭き取ると、下の画像のようにレーザー照射部位にコンパウンドが焼き付けられます。
マーキングコンパウンドでのレーザーマーキングは、高密度レンズによるマーキングと違って、摩擦等の応力が生じる環境での使用にはお勧めできません。
ただし、一般的な塗装と比較すれば、十分な耐久性を持っていますので、銘板やシリアルナンバーの刻印には向いています。
こちらがレーザー加工中の動画です。3パターンをご覧いただけます。
詳細はレーザーワークスまで。