レーザー加工がその瞬間を迎える

効率とスケーリングの向上により、レーザー加工はメーカーにとって好ましい選択肢となっています。

産業におけるレーザーは、1960 年代の発明とその後の導入以来、長い道のりを歩んできました。 かつては人間の健康に危険を及ぼす可能性があると考えられていたもの（「死の光線」というあだ名が一般的でした）、これらのツールは進化し、かつては壊れすぎて触れることができないと考えられていた材料をメーカーが切断したりマークしたりする最も効果的な方法の一部になりました。

たとえば航空宇宙産業では、当初、レーザーを使用してマーキングすると部品の構造的完全性が変化し、最終製品に壊滅的な影響を与える可能性があるという懸念がありました。

今日、レーザーはもはや「問題を解決するソリューション」とは考えられていませんが、多くの人が言っているように、科学、技術、医療などのさまざまな業界で働く人々を支援するために導入できるソリューションです。 レーザーは、素材上に元の構成を損なう領域を作らずにきれいなエッジをカットできる能力のおかげで、いかに利益と効率の向上につながるかを急速に示しています。

リコールによりサプライヤーやメーカーの業務方法が混乱したこともあり、部品を追跡および追跡するためのより良い方法の必要性が加速しており、企業が工場で部品を製造したり製品全体を組み立てたりする際に行うより重要なステップの 1 つとなっています。

ここは、レーザーが輝くことができる場所です。

製品の構築に関しては、多くの場合、多くのサプライヤーがプロセスに関与し、すべてのサプライヤーが最終製品にさまざまな部品を提供します。 これらの部品を追跡するために、企業は人間が読み取る必要があるバーコードを使用していました。 これは、バーコードが判読可能で検証される必要があることを意味しており、従業員にバーコードの読み取りを任せると混乱が生じる可能性もありました。

この変化は、部品に直接恒久的に貼り付けられたバーコードを使用するレーザーが解決策であることに企業が気づいたときに起こりました。 これにより、特にリコールの場合に、部品の追跡が容易になりました。 部品には読みやすく恒久的なレーザーマーキングされたバーコードが付いているため、元のサプライヤーまで部品を追跡することは問題ありませんでした。

自動車業界は、部品が適切な製品に確実に追加されるようにマーキングすることで、レーザーマーキングをさらに一歩進めています。 たとえば、組み立てラインの自動車には、適切なドアやエンジンが取り付けられているか、いつ取り付けられるかをシステムに伝えるためにレーザーでマーキングされた部品がある場合があります。 これにより、バーコードを読み取るプロセスが自動化され、適切な部分が挿入されるようになります。

医療分野では、医師とそのスタッフは、手術室に持ち込まれたすべての器具が手術終了時にきちんと管理されていることを確認する必要があります。 バーコードを器具やデバイスに刻み込むことで、簡単なスキャンで患者の体内に何も残していないか、さらに悪いことに何も残していないことを確認できます。

「バーコードに取り込む必要がある情報はたくさんありますが、この情報をエンド ユーザーに提供するにはレーザー マーキングが最も簡単な方法であることがますますわかってきています」と Beamer のナショナル セールス マネージャー、Nicholas Kaczmarski 氏は述べています。 Laser Marking Solutions (ミシガン州フラッシング) 「企業がずっと前に導入された可能性のある製品を追跡または追跡する必要がある場合、これによりプロセスが容易になります。」

Beamer Laser Marking は、クライアントと緊密に連携して、レーザー マーキング システムが提供するすべての機能を確実に利用できるようにします。 プロジェクトが少数の個人商店であっても、大量の生産を行う大規模 OEM であっても、その製品は各企業の固有のニーズに応えるように作成されています。

「製造現場でレーザーがより一般的になるにつれて、すべての業界がレーザーがどのような利益をもたらすかに注目する時代が来ることを私たちは想像しています」とカチマルスキー氏は付け加えた。 「当初は当然のことながら慎重だった航空宇宙産業でさえ、部品や製品にマークアップする必要がある場合にはレーザーマーキングが最適な方法であるという考えに変わりつつあります。」

メーカーに安心して単独でレーザー加工プロジェクトを進めてもらうことが課題となっています。

丸紅シチズン・シンコム社（ニュージャージー州アレンデール）などの企業は、顧客がマークアップするために組立ラインから部品を取り出すのを長い間見てきましたが、これは時間と費用の無駄でした。

レーザー マーカーやレーザー カッターを自社のプロセスに適切に導入する方法を顧客に示すために、サプライヤーはユーザーに自信を持って社内で導入できるようにする必要があることを理解していました。 顧客は、この問題を解決するためにレーザーを組立ラインに直接設置するというアイデアを受け入れる必要がありました。

丸紅シチズンシンコムのレーザー製品マネージャー、ランディ・ニッカーソン氏は、「通常、顧客は製品を仕上げるまでフライス加工や穴あけを行った後、レーザー加工専用の機械に移行して、必要な切断やアブレーションを行っていました」と説明した。 「当社のソリューションを使用すると、文字通り組み立てラインから一部を切り出し、製造プロセスの一部としてレーザー加工を行う軸加工機を設置することができ、お客様の時間と費用を大幅に節約できます。」

ニッカーソン氏は、丸紅シチズンシンコムには、レーザー加工を社内に導入したい顧客向けに多くのオプションがあると述べた。 特に、医療機器や器具用のチューブの製造に苦慮している医療業界に多くの価値がもたらされると同社は考えている。

「私たちが会社としてスタートしたとき、400ワットのレーザーは当時としてはかなり強力でした」とニッカーソン氏は述べた。 「現在、より正確で正確な 3,000 ワットのレーザーを宣伝できるようになりました。つまり、お客様は正確な測定値を満たす結果を確認できることになります。」

より多くの企業がレーザー加工機能を自社のツーリング作業に直接導入し始めるにつれ、レーザー加工機能を日常業務にどのように組み込むことができるかを理解することで、自信を得る能力が高まるはずです。 丸紅シチズンシンコムのような企業と提携することで、幅広い用途に使用できる機械加工複合施設を活用できるようになります。

製造会社は、部品のトレーサビリティとブランド化のために社内のレーザーマーキングから大きな恩恵を受けています。 業界が進歩するにつれて、メーカーが生産プロセスをさらに最適化するための進歩を求めるのは当然のことです。

「加工後の部品を見つけて検査するための視覚支援マーキングのニーズが高まっています」とTrumpf Inc.のTruMark製品マネージャーのクリントン・コールマン氏は述べています。 「画像処理システムを使用することで、メーカーは高価な治具のコストを削減し、プロセスを自動化し、オペレーターのミスを減らすことができます。」

Trumpf の画像プロセッサ VisionLine を使用すると、メーカーは複雑な部品の形状を 360 度検出できます。 さらに、VisionLine は 1D および 2D バーコードや OCR タイプのフォントを読み取って評価することができます。 これにより、部品の完全なトレーサビリティとインライン品質検査が可能になります。

特に医療分野では、米国食品医薬品局の厳格な基準により、表示要件が増えています。 このため、複雑な部品形状をマークする必要性が生じています。

「2D CAD ソフトウェアを利用した従来のレーザー マーカーでは、複雑な 3D 形状の周囲にマークをプログラムするのは非常に複雑で時間がかかります」と Coleman 氏は主張し、「パーツ全体で焦点が変化し、スポット サイズに影響を与えるだけでなく、曲面や傾斜面で発生する歪みを補正します。」

コネチカット州ファーミントンに本拠を置くTrumpf社は、この問題の解決策を見つけ、最近同社のTruMark 6030レーザーマーキングシステムを発表した。 レーザーは、TruTops Mark 3D と呼ばれるフル 3D-CAD エディタ上で実行されます。 このソフトウェアを使用すると、プログラマは部品の 3D モデルをインポートし、その周囲に 2D イメージを投影できます。 従来のマーキング ソフトウェアでは発生するフォーカスと歪みの変化を自動的に補正します。 円筒部品を回転せずに最大 160°まで加工することも可能です。

TruMark 6030 の重要な機能は 3D ソフトウェアだけではありません。

優れたビーム品質と高い平均出力およびパルスエネルギーの組み合わせにより、プロセス時間が最大 25% 削減されると同社は述べています。 真鍮、銅、アルミニウムなどの反射性の高い素材を高コントラストかつ高速でマーキングできます。

TruMark 6030 では、レーザー出力制御の革新的な設計により、ABS、POM、PC、PEEK、PA、その他多くのプラスチックに高品質でマーキングできます。 外部変調器を使用すると、電力を 1 ～ 100 パーセントの間で線形にスケーリングできます。 これにより、オペレータはプラスチックへの入熱を微調整して、毎回完璧なマーキング結果を得ることができます。

レーザー切断とマーキングが幅広い業界の企業に多くのメリットをもたらすことは明らかです。 自動車から航空宇宙まで、レーザーは、これらのツールの実行に必要な多用途性と消費電力の削減はもちろん、不必要な無駄、材料の妥協、納期の遅さなどを心配することなく、製造を容易にするように構築されています。これを念頭に置いて、レーザー加工は行われます。はその時期を迎えており、企業がこのテクノロジーに慣れてきて、より広範なアプリケーションに採用するにつれて、すぐに勢いが衰えることはないと予想されます。

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