レーザーマーキングとは何ですか？マーキングマシンはどのように機能しますか？

レーザー技術は、工具、電子機器、そして自動車部品に至るまで、あらゆる場所で活用されています。しかし、実際にはどのようにマーキングを行うのでしょうか？彫刻、焼き付け、エッチングでしょうか？この記事では、レーザーマーキングシステムの静かなる力の秘密を解き明かします。

レーザー マーキングは、焦点を絞ったレーザー ビームで材料の表面を変化させる精密な非接触プロセスであり、業界全体で使用されるシリアル番号、ロゴ、QR コードなどの永久的なマークを作成します。

表面を「焼く」だけではありません。インクも汚れもなく、物理的な接触も一切ないため、Kirin Laserが製造するレーザーマーキングマシンは、特に精度が求められる用途において、比類のない一貫性を実現します。詳しく見ていきましょう。

レーザーマーキングマシンはどのように機能しますか?

レーザーマーキングは表面の奥深くまで焼き付けるものだと多くの人が考えていますが、これはよくある誤解です。実際、レーザーマーキングは、強度と動きを制御しながら表面を操作することこそが重要なのです。

レーザーマーキングマシンは、高強度レーザービームをガルバノミラー群に照射し、ビームを対象物表面に高速で照射することで機能します。ビームの熱により、変色、発泡、焼鈍などの反応が引き起こされ、非接触で永久的なマークが残ります。

ビームの背後にあるコアプロセス

レーザーマーキングは、 非侵襲的¹ 方法。レーザーは、切断や彫刻ではなく、光熱効果を利用して表面層を変化させます。

この設定により、熱の適用を正確に制御でき、さまざまなマーキング スタイルが可能になります。

• アニーリング：表面下で酸化を引き起こします（ステンレス鋼に最適）
• 発泡: プラスチックに盛り上がった明るいマーキングを作成します
• 炭化: 炭素を表面に引き寄せる（ポリマーに使用）
• 彫刻: 必要に応じて、より高い出力で浅い凹部を作成します

Kirin Laserでは、スピード、明瞭性、信頼性を求めるお客様のために、これらのシステムをカスタム設計しています。あるケースでは、航空宇宙部品サプライヤーの手作業によるラベル付け作業の削減を支援しました。当社の機械は、視覚誘導システムによって完璧に位置合わせされた状態で、毎週10,000万枚のアルミタグをマーキングしました。

レーザーマシンはどのように動作するのでしょうか?

厚い鋼鉄の切断からマイクロチップのマーキングまで、すべてのレーザーマシンは共通の原理を共有していますが、強度と相互作用は大きく異なります。

レーザー加工機は、極めて高温に増幅された集束光線を生成し、材料と相互作用させることで、切断、溶接、マーキング、洗浄などの加工を行います。主な違いは、エネルギーを照射する深さと時間にあります。

マーキングを超えて：溶接、切断、洗浄

キリンレーザーはマーキングマシンだけを製造しているわけではありません。幅広いラインナップを見てみましょう。

これらのマシンはすべて同じコア物理学を使用します。 誘導放出⁴ただし、レーザーは発生源によって異なります。

• ファイバーレーザー: 金属に最適、長寿命、コンパクト
• CO₂ レーザー: 木材やアクリルなどの非金属に適しています
• UVレーザー: プラスチックやデリケートな表面に最適

キリンでは、各システムを業界のニーズに合わせてカスタマイズしています。医療機器製造のお客様は、チタン製ネジへの微細マーキングを必要としていましたが、当社のUVレーザーシステムにより、表面を損傷することなく鮮明なマーキングを実現しました。

レーザーマーキングにはどのような材料が使用されますか?

すべての材料がレーザー光線に対して同じように反応するわけではありません。反射するものもあれば、吸収して美しく反応するものもあります。適切な材料と適切なレーザーを選ぶことが重要です。

レーザーマーキングは、金属（鋼、アルミニウム、銅など）、一部のプラスチック（ABS、ポリカーボネート）、セラミック、さらにはガラスに最適です。素材によって、焼きなまし、発泡、彫刻のどれを行うかが決まります。

材料の挙動と適合性

素材の種類によって、熱や波長に対する挙動は異なります。Kirinでは、次のようにアプローチしています。

よくお客様から「真鍮や銅に刻印できますか？」と聞かれます。答えは「はい」ですが、適切なマッチングが必要です。かつて私たちは、 50W MOPAファイバーシステム⁷ 配管会社様の真鍮製継手へのマーキングに使用しました。反射率を抑えるため、パルス幅と周波数を調整しました。その結果、研磨面でも鮮明で永久的なマーキングが可能になりました。

レーザーマーキングとレーザー彫刻の違いは何ですか?

この質問はよく聞かれますが、特にレーザーはどれも「切れる」と思っているエンジニアから多く聞かれます。違いは微妙ですが、非常に重要です。

レーザーマーキングは、表面を削ることなく色や質感を変えられます。一方、レーザー彫刻は素材を削り取って深みを出します。どちらも精密ですが、ラベル作成においてはマーキングの方がより速く、よりきれいに仕上がります。

深さ、速度、ユースケースの比較

主な違いを見てみましょう。

キリンレーザーでは、お客様の業界に合わせた選定をお手伝いしています。例えば、電子機器メーカーは、プラスチックシェルを劣化させることなく耐久性のある印字を希望していました。そこで、微細な表面マーキングにはUVレーザーマーカーを選択しました。一方、航空宇宙サプライヤーはタービンブレードへの刻印を必要としており、そこではUVレーザーマーカーを使用しました。 100Wファイバー彫刻機¹⁰.

結論

レーザーマーキング¹¹ 部品にロゴを印刷するだけではありません。トレーサビリティ、品質保証、そして過酷な環境における耐久性が重要です。エンジン部品のラベル付けでも、手術器具のブランド化でも、レーザーマーキングマシンを支える技術は、比類のない制御性、一貫性、そして鮮明性を提供します。Kirin Laserでは、お客様一人ひとりのニーズに的確に応えるレーザーマーキングマシンを設計し、ビーム一つ一つを通して、企業の効率性と製品信頼性の向上を支援しています。