リリースされたばかりのポータブルレーザーマーカー Lumitool F20を使って、バイクプラモのディスクブレーキ（ディスクローター）をステンレス板から切り出して、よりリアルに作成してみました。
前置きとして、LumiTool F20は、
●110x110mm レンズ 焦点距離140mm
●150x150mm レンズ 焦点距離190mm
●175x175mm レンズ 焦点距離275mm
という３種類のレンズを選択することが出来るのですが、基本的な原理として、レーザー光は焦点距離が２倍になれば、レーザービームのスポット径も2倍になり、レーザーのエネルギー密度は面積に反比例して1/4になります。
焦点距離が長くなれば加工面積は大きくなるのですが、その分、レーザー強度が低下します。
当社の人気モデルのxTool F1 Ultraは、LumiToolと同じ20Wのファイバーレーザーを搭載していますが、焦点距離300mm、加工面積220mm*220mmのレンズを搭載していますので、焦点距離163mmのレンズを搭載したLumitoolと比較した場合、Lumitoolのほうが3倍以上、レーザー強度が高くなり、はるかにパワフルなレーザー加工を行うことが出来ます。
ということで、今回（ステンレスのカット）のようにレーザー強度を必要とする場合は、短焦点レンズを使用するのが望ましいです。
本題のプラモデルパーツですが、ほとんどのバイク（プラモ）には、ステンレス製のディスクブレーキというものが装備されていますが、プラモデルの場合、このパーツがプラスチック製です。
この部品が、どうしてもバイク模型のリアルさをスポイルしてしまいます。
そこで、LumiTool F20を使って、0.1mmのステンレス板から6枚のディスクを切り出し、3枚を貼り合わせて1枚のディスクを作りました。（ブレーキはWディスクなので、計2セット）
貼り合わせたディスクを、ルーターとサンドペーパーを使い、実車と同じようなブレーキ痕を付けます。
右がオリジナルのプラスチック製パーツ、中央がブレーキ痕を付ける前、左がブレーキ痕を付けたものです。
出来上がったディスクをホイールに装着してみると、まるで実車さながらのリアルさです。
ということで、リアルなバイク模型の完成です。
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レーザーをご利用の方なら、ご存じだと思いますが、
レーザー加工は、レーザー光を集光レンズを使って収束させることにより、高密度のエネルギーを材料に照射することで材料を融解・燃焼・アブレーションなどの反応で加工を行います。
集光レンズを使うということは、レーザーが最も集光される点＝焦点距離というものが存在し、焦点距離が正しく合っていないと加工が正しく行われません。
一般的なレーザーマーカーの場合、１枚のレンズでレーザー光を集光します。
このため、材料が平坦であれば特に問題はないのですが、加工面が平坦ではなく高低差があるような材料の場合は、焦点距離が合わない部分は加工を行うことができません。
このように、加工面が平坦ではない＝曲面へ加工を行う場合は、集光レンズの他に、焦点距離を可変させるための可動式レンズを備えたる3軸（X/Y/Z）のスキャンヘッドが必要になります。
ただし、この3軸のスキャンヘッドは、2軸のスキャンヘッドに比べてコストがUPします。
ここでようやくxTool F1 Ultraの話になりますが、xTool F1 Ultraは、レンズが組み込まれたレーザーモジュールそのものが昇降する構造になっています。また、焦点距離を自動で測定する測距センサーが組み込まれています。
この測距センサーにより測定された3Dデータに従って、レンズが組み込まれたレーザーモージュールを加工中に自動昇降することで曲面に加工を行うことができます。
ファイバーレーザーによる彫刻
ダイオードレーザーによるマーキング
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当社が販売するxToolシリーズの中でも、xTool F1に次いで人気のあるCO2レーザーカッター xTool P2を使ってワインボトルに彫刻を行いました。
作り方はいたって簡単です。 彫った箇所に後から色を入れますので、あらかじめ彫刻箇所にマスキングテープを貼り、その状態でロータリーチャックにボトルをセットします。xToolのロータリーアタッチメントは、チャックが樹脂製で保持力が弱く、中身が入ったワインボトルを片側だけで保持することはできません。
ですので、リフティングサポートを使って反対側を保持します。このリフティングサポートは昇降機構がついているので、付属の水平器を使ってボトルを水平にセットします。
ロータリーアタッチメントを置く位置（前後方向）は、フォーカス用レッドポインターがボトルの中心になる位置です。左右方向についてはとくに指定はありません。
次に、オプションのレーザー墨出し器を使って、ロータリーチャックの軸とボトルが同軸になるように調整します。この時、レーザーのX軸アームと平行にセット（目視）するのは言うまでもありません。
セットが完了したら、レーザーで彫るだけです。ただし、レーザーの強度が高すぎるとボトルが割れてしまいます。ワインボトルの場合は、ひびが入る程度ですが、中身がシャンパンやスパークリングワインの場合は、炭酸ガスの内圧によってボトルが破裂します。ですので、それほど強くないパワーで複数回に分けて彫刻します。今回は2回に分けて彫刻しました。
こちらが彫った直後の状態です。後から気づいたのですが、デザイン的に細い線を多用しないほうが良いです。CO2レーザーはビーム径が太いので、細い線を残すような彫刻だと、線がほとんど残らなくなってしまいます。
彫ったボトルに塗装を行います。塗装はスプレーで行うのが良いでしょう。
塗り終わりました。
マスキングテープを剥がして完成です。
マスキングテープを剥がすタイミングですが、塗料が十分に乾燥してから剥がす必要があります。半乾きの状態でテープを剥がすと、塗料も一緒に剥がれることがあります。 今回、気が急いてしまって、早く剥がしてしまったため縁の一部の塗装が剥がれてしまいました。
剥がれた場合は、あとでタッチアップして補修します。
従来は、ボトル彫刻には業務用のレーザーカッターが必須でしたが 安価なxTool P2を使えば、それほど規模が大きくないリカーショップや酒造会社でも気軽にボトル彫刻をしていただけると思います。
お客様からのご依頼で、いろいろな種類のパワーストーンに彫刻テストを行いました。
レーザーの視点で言うと、パワーストーンは主に水晶類とそれ以外の石に分けられるのですが、クオーツ系ではない石類は、基本的にファイバーレーザーで彫刻できるのですが、水晶類になるとファイバーレーザーでは加工が出来ません。
CO2レーザーでも水晶に反応はするのですが、熱の影響で、このような綺麗で繊細な彫刻は出来ません。
水晶などのクオーツ系のパワーストーンに加工を行うのであれば、UVレーザーがお勧めとなります。
UVレーザーで彫刻した後に、塗料で色を入れれば、商品価値はグッと上がります。
塗料にはとくにこだわっていません。今回は手近にあったペイントマーカーを使って色を入れました。
こちらは、色を入れていませんが、お預かりしたほとんどのパワーストーンに彫刻を行うことが出来ました。
xToolの人気モデル、xTool F1 Ultra （デュアルレーザーマーカー）のデモ機が入荷しました。
実機見学希望の方は、当社までお問い合わせください。
xTool F1 Ultraの詳細はこちら
xToolの人気モデル、xTool P2 CO2レーザーカッターのデモ機が入荷しました。
実機見学希望の方は、当社までお問い合わせください。
9年前、CO2レーザーカッターでカステラにマーキングを行ったことがあるのですが、
今回はDIYホビー用ダイオードレーザーマーカーxTool F1を使って写真画像をマーキングしてみました。
カステラは、とくに特別なものではなく、一般に市販されている物を使いました。
使用する画像は、いつも当社の加工ブログで多用している女性の写真を使用しました。
もちろん、最初から綺麗に出来るわけもなく、レーザー出力を調整しながら、最も綺麗に見える設定を探っていきます。最初はもちろん弱めの出力設定で試します。
そこから徐々に出力を上げていきます。カステラの場合、レーザーが強すぎると、焼き面の層を貫通して、ところどころ下層が露出して白っぽくなってしまいます。（右の画像）
結局、設定を変えた加工を10回程度行って、このあたりがいちばん良いかなという設定が見つかりました。
遠目で見ると、しっかりとマーキング出来ている感じです。
ちなみに、似たような材料ということで、どら焼きにも試してみましたが、どら焼きは綺麗にマーキングすることが出来ませんでした。もちろん文字は問題なく加工出来るのですが、画像については、どら焼きは不向きなようです。理由は、焼き面の色の濃さ、硬さ、密度、水分量の違いです。
陶器（ペット用骨壺）の彫刻にレーザーをご検討されているお客様のご依頼で、CO2レーザーマーカーを使ってサンプルを作成しました。
陶器、正確には陶磁器で、骨壺は表面に釉薬によるガラス質の層（吸水性がない）があるので、磁器になります。
陶器の彫刻には、ファイバレーザー、もしくはCO2レーザーがお勧めになります。ただし、今回の場合、磁器になりますので、適切なレーザーはCO2レーザーとなります。
CO2レーザーマーカー CO２レーザーマーカー LW-CO2
ファイバーレーザーは、釉薬による透明なガラス質の層を透過してしまい、ガラス層の下の層に直接作用します。 そのため、下層におけるレーザーの反応時に生じたエネルギーが、ガラス層に影響を与え、ガラス層が破砕してしまいます。
画像のように、表層が下層よりも大きく削られたような状態になります。
ファイバーレーザーによる磁器の彫刻
これに対してCO2レーザーは、ファイバーレーザーの波長1064nmに対して、10600nmと非常に長く、透明な材料にも吸収されます。陶器のようなセラミックス素材については、ファイバーレーザーのほうが、はるかに吸収されやすく掘削力があるのですが、磁器の場合は、CO2レーザーがお勧めになります。
こちらは、CO2レーザーによる加工です。ガラス層も加工してくれるので、ファイバーレーザーのようなガラス質の破砕が起きていません。 これであれば、後から色入れしても綺麗に着色できると思います。
CO2レーザーによる陶磁器の彫刻 ということで、こちらが完成品です。
CO2レーザーによる陶磁器の彫刻
