JPT技術ノート

本では学べないアルマイトのレーザ彫刻の知識

2023年9月

アルマイト処理されたアルミニウムの概要



アルミニウムは汎用性の高い材料であり、その高い展性と延性によりさまざまな産業で応用されています。 ただし、展性が高いため、アルミニウム表面に長期にわたる跡を残すには課題が生じます。

アルマイト（本質的にはアルミニウムを耐食性層で強化したもの）が役に立ちます。アルマイト処理は、電気化学プロセスを通じてアルミニウム表面を酸化アルミニウムに変換するプロセスです。 アルマイトは腐食や摩耗に対する耐性が優れています。 錆びたり、損傷したり、傷がつきにくく、長持ちするマークを作成するのに最適です。

さらに、アルマイト層の色は、青、黒、白またはその他の色の染料にすることができます。 レーザ機械の助けを借りて、陽極酸化層はレーザパルスによって加熱され、蒸発するため、プロセス後の洗浄はほとんどまたはまったく必要ありません。

アルマイトにより、製品上に驚くほど明るく高コントラストのマーキングが生成されます。 アルマイトは、タグ、バーコード、QR コード、シリアル番号、ブランド ロゴ、サイン プラーク、賞のトロフィーなどを含む、幅広いレーザ マーキング アプリケーションに広く使用されています。

アルマイトをレーザでエッチング/彫刻/切断できるか?

ファイバーレーザを使用すると、アルマイトを簡単にエッチング、彫刻、切断できます。 これらのプロセスは多くの場合同じ意味で使用されますが、これらのプロセス間には具体的な違いがあります。 それぞれのタイプのプロセスには、特定の作業に最適な用途と用途があります。 さまざまな出力範囲で利用できる JPT M7 シリーズ ファイバーレーザ (マーキング用の M7 20 〜 30W、深彫り用の 60 〜 120W、切断用の CW またはパルス レーザ M7 200W) は、アルマイトに最適です。

レーザエッチング プロセスでは、材料のカバー層が蒸発し、深さは最小限またはゼロですが、高コントラストのマーキングが生成されます。 レーザ エッチングは、アルマイトだけでなく、裸のメッキ金属表面を持つ素材にも最適です。 陽極酸化はアルミニウムの表面に 0.1 〜 1.0 mm の範囲の深さまで影響を与えます。 レーザ エッチングは、約 0.25 mm の深さを生成するため、アルマイト表面をエッチングする最適な方法です。 JPT ファイバー レーザ M7 20-30W は、黒色のアルマイトにマーキングし、バーコード、ジュエリー、タグなどに明るい高コントラストのマーキングを作成するために使用できます。

レーザ彫刻は、ベース素材の一部を蒸発させることによって機能し、表面に約 3 mm の深さまで影響を与えます。 表面に空洞ができ、目でも触ってもわかります。 彫刻は、アルマイトの下のアルミニウム層に影響を与えます。 素材に深い傷が形成され、それが長期にわたって残り、損傷を受けやすくなります。 レーザ彫刻は主に、自動車、電話、航空機などのシリアル番号、ロゴ、マーキング部品の彫刻に使用されます。 JPT M7 60-120W ファイバーレーザは、アルマイトの深彫り加工に最適です。

レーザ切断は、材料を完全に除去するのに十分なパワーを加えると発生します。 正しい出力構成でレーザ切断を行うと、さまざまな硬度の材料を切断できます。 したがって、アルマイトはレーザ切断プロセスを使用して簡単に切断できます。 JPT M7 200W CW または高出力パルスファイバー レーザは、アルマイトの切断に適しています。

アルマイトをレーザエッチングする手順は?

陽極酸化処理を施したアルミニウムの物体を、レーザエッチング装置内に設けられたスペースに平らに置きます。

レーザの焦点を素材に合わせます。 レーザが材料の上に来るような距離に焦点を合わせます。 材料がレンズフォーカスツールにちょうど触れるように、ワーク押さえ板を上下に調整します。 次に、レーザヘッド アセンブリを標準の開始位置に移動します。 これで、レーザを開始する準備が整いました。

設計ファイルをグラフィカル エディタにインポートします。 レーザエッチングは、コンピューターの数値制御ルーターのように機能します。 デザイン ソフトウェアからデザインをインポートし、レーザ マシンにマークする正しい領域を指示するベクトル マップに変換します。

レーザの速度と出力を設定します。 速度、周波数、エネルギー、パス数を調整することで、さまざまな結果が得られます。 用途に応じてレーザ設定を選択してください。 さまざまな種類のレーザ アプリケーションの設定は、レーザ マーキング システムに付属のマニュアルに記載されています。 必要な結果を生成するための正しい設定が不明であるとします。 その場合、異なる設定を使用してマテリアルをエッチングし、どの設定で必要な結果が得られるかを確認することをお勧めします。

素材の高さと幅を設定します。 これにより、レーザがテキストを印刷する場所を正確に認識できるようになります。 開始ボタンをクリックしてエッチングプロセスを開始します。 レーザが起動され、パターンで急速に発振し、アルマイト素材にデザインをエッチングします。 プロセスが終了したら、レーザ加工機の内部を見て、新しくレーザエッチングされたアルマイトを取り出します。

アルマイトのレーザマーキングを確実に成功させるためのヒント

アルマイトからレーザエッチングを除去するにはどうすればよいか?

レーザエッチングを除去する前に、最初のエッチングとマークの深さを考慮する必要があります。 一部のレーザ エッチングでは、透明な表面を提供するために金属をバフ研磨するだけで済みますが、その他のレーザ エッチングでは、エッチングを除去するためにレーザ アブレーションが必要になる場合があります。

レーザアブレーションプロセスでは、強力なレーザパルスがアルマイト表面に集中します。 表面に伝達されたエネルギーは、蒸発によって材料の層を除去するのに十分です。 下地材を傷つけることなく、表面材を正確に除去します。

アブレーション現象は、レーザビームの強度が材料のアブレーション閾値を超えた場合にのみ発生します。 レーザのパルスパワー、波長、強度を増減することで、酸化層の深さを考慮してプロセスを制御できます。 したがって、レーザアブレーションは、バフ研磨と比較して、アルマイトからレーザエッチングを除去する際の柔軟性が高く、より良い結果が得られます。

レーザエッチングプロジェクトのアルマイトを使用したギフトアイデア

アルマイトは汎用性の高い材料であり、レーザ エッチングを使用してさまざまな製品にマーキングできます。 アルマイトを使用してユニークなアイデアをデザインおよび印刷するためのいくつかの提案を以下に示します。

ギフト

特別な人のためにユニークなものを作成することで、ギフトアイテムに個人的なタッチを加えることができます。 携帯電話ケース、キーホルダー、ライター、ジュエリー、さらにはパーソナライズされたネームプレートに至るまで、さまざまなクールなギフトに、アルマイトのレーザ エッチングを使用して簡単にマークを付けることができます。

グリーティングカード

人生の特別な人へのレーザカットとデザインされたグリーティングカードは、あらゆる機会を祝う優れた手段です。 クリスマス、誕生日、記念日などの思い出に残るイベント用のカスタム デザインのグリーティング カードを、レーザ エッチングを使用して簡単に作成できます。 これらのカードは、グリーティング カードの表紙として選択した紙にレーザでカットすると見栄えがよくなります。

プロモーションアイテム

会社名やロゴを入れた記念品は、クライアントに永続的な印象を与えます。 ペン、水筒、ペンドライブなどのレーザマーキングされたアルマイト製品は、販促イベントやカンファレンスでビジネスを宣伝する優れた方法です。