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最高の仕上がりを得るための最適なレンズ

レーザー加工機ですばらしい仕上がりの彫刻やカットを行うためには、正しいレンズを使うことが必須です。レーザーとレンズの仕組みは、カメラに広角レンズやクローズアップレンズを使うことと同じです。レンズは、それぞれ焦点距離が異なります。焦点距離はインチで表示されます。焦点距離とはレンズから材料までの距離です。フォーカスは、レーザービームが最適な位置でフォーカスされているエリアで、ビーム径は最小に収束されています。ビーム径は、フォーカスの前後で大きくなります。ビーム径が小さいということは、エネルギー密度(=強度)が高い、つまり「攻撃的」なビームであることを意味します。例えば、焦点距離が2インチの場合、カットまたは彫刻される材料の表面がレンズの下2インチ(=5.08cm)に位置するときに最大強度に達します。


正しいフォーカスレンズの選び方


正しいレンズの選択は、レーザー出力、材料の種類、グラフィックの細かさと解像度(dpi)、厚みなど、さまざまな要因によって決まります。一般的にグラフィックが繊細で詳細なほど、レーザー彫刻の際の焦点距離は短くなります。カットの場合は、材料が厚いほど焦点距離は長くなります。


焦点深度と焦点距離


焦点深度とは、物体面とレンズ間距離の許容範囲です。カメラで言えば、写真の焦点が合っているように見える被写体側の距離の範囲のことです。レーザービームの最適なフォーカス範囲は、焦点深度によって特定されます。焦点距離が長ければ長いほど、焦点深度は大きくなります。つまり、5インチレンズの焦点深度は、2.5インチレンズの約2倍になるということです。したがって、分厚い材料のカットには、2.5インチレンズよりも、5インチレンズを使用した方が焦点深度が大きくなり、まっすぐな断面で切ることができます。


焦点距離とレーザービームの直径


焦点深度と同様に、焦点距離が長ければ長いほど、レーザービームの直径も大きくなります。5インチレンズを使った時の直径は、2.5インチレンズの場合に比べて約2倍になります。レーザービームの直径が広いと、レーザーのエネルギー(ワット数)はより広範囲な面に拡散し、パワーの密度(ここでは熱量)は弱くなります。このため、焦点距離の長いレンズを使用することは、ラミネート(二層板)など、熱に繊細な材料に対してとても効果的です。さらに焦点直径が大きければ大きいほど、線幅が大きくなります。したがって焦点距離の長いレーザーで、広い線幅の範囲内をスピーディにカットすることができます。

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