レーザーの種類

ーザー式クリーナーの種類と特徴を徹底解説
-CW式・パルス式・半導体・ガス式レーザーとは?-

突然ですが...
このような動画を見たことはないでしょうか?

ご覧いただいたのは、
弊社が取り扱う『LASER PROTECT®︎(レーザープロテクト®︎)』という商品です。

 

このように、工場や現場でのサビ取・塗装剥離・油除去などに活躍するレーザー式の表面処理装置ですが、
非接触で素材を傷つけず、環境にもやさしいこの技術は、近年多くの業界から注目を集めていることをご存知でしょうか?

ただ、レーザーと一言で言っても、たくさんの種類があり効果もさまざまです。

その性能を大きく左右する「レーザーの種類」ですが、今回は、レーザー式のクリーナーに使用される主なレーザーの種類について、

✔︎ 実際にどれを選べばいいのかわからないという方
✔︎ これから導入をしたい!と思っている方


そんな方々のために、わかりやすく解説しますので、最後までお読みください。

ーザーの駆動方式とは?

レーザーには、主に以下の2種類の駆動方式があります。
連続照射で加工スピードが高いCW式
パルス波で加工の自由度が高いパルス式があります。

1)CW(連続式)レーザー

CW(Continuous Wave)レーザーは、文字通り常に一定の出力でレーザー光を照射し続ける方式です。
広範囲を一気に処理できるのが特徴で、重度のサビや厚い塗膜の除去など、大出力が求められる作業に適しています。

|特徴

  • 特徴:高出力で安定した除去力
  • 向いている用途:金属表面の広範囲なクリーニング、産業機械の洗浄

メリット

・出力が高い
・洗浄性能が高い
・作業時間が短縮できる
・大きい範囲の作業に向いている

デメリット

・熱が入る
・200V電源が必要
・機材が大型になりがち
・機材本体の熱対策が必要

2)PW(パルス式)レーザー

パルスレーザーは、ごく短時間(ナノ秒〜フェムト秒)だけ高出力のレーザーを照射する方式です。
素材への熱影響が少なく、デリケートな部品や繊細な表面のクリーニングに最適です。

特徴

  • 特徴:熱影響が少ない、精密処理向け
  • 向いている用途:電子部品の洗浄、文化財の保存修復

メリット

・熱が入らない
・家庭用電圧で機材が稼働可能
・細かい作業に向いている
・比較的小型にできる

デメリット

・出力が低い
・洗浄性能は低い
・作業に時間がかかる
・本体が高価

レーザーの発振方式(光源の種類)

駆動方式と同様に、レーザーの光源の違いによってもその特性は大きく異なります。
ここでは、代表的な4種類を紹介します。

1)ファイバーレーザー

現在最も広く使われている産業用レーザー光源です。
光ファイバーを用いた構造で、コンパクトかつ高効率・長寿命なのが特徴。

レーザープロテクトはこれに該当します。

特徴

  • 高出力・省エネ・メンテナンス性が高い
  • CW式/パルス式の両方に対応
  • レーザー式クリーナーの主流モデルで採用されている

2)半導体レーザー

比較的小型で、コストが安く、発熱も少ないことからポータブルタイプなどに多く使われます。
出力は低めですが、軽度な汚れ除去などでは十分な性能を発揮します。

 

特徴

  • 携帯型クリーナー向け
  • 他レーザー(YAGなど)の励起用としても利用される

3)CO₂レーザー(ガス式)

CO₂ガスを媒体にしたレーザー光源で、主に非金属の加工・切断で活躍します。
金属クリーニングにはあまり用いられませんが、木材・樹脂など特定素材へのクリーニングでは選択肢となることも。

 

特徴

  • 赤外線領域の波長で素材を加熱・蒸発
  • 木材・プラスチック・ゴムなどの加工に適する

4)YAGレーザー(固体レーザー)

ネオジム(Nd)添加のYAG結晶を媒介にした高出力レーザーで、溶接や穴あけなどにも用いられます。
パルス発振との相性が良く、微細なクリーニングに使われるケースもあります。

 

特徴

  • 高いピーク出力と短パルス
  • 精密加工や電子部品洗浄に対応

用途別おすすめレーザーまとめ

実施したい用途から逆算して、レーザーの種類と特性を元に選定していくことが大切になります。
大規模:CW式ファイバーレーザー
小規模:パルス式ファイバーレーザー
のようなに選定しても良いかと思います。

用途材質おすすめのレーザー方式理由・解説
金属表面の重度なサビ取り鉄・アルミ・ステンレス・コンクリートファイバーレーザー
(CW式)
高出力・広範囲対応
精密部品・電子部品の洗浄鉄(薄いもの)・アルミ・木材・樹脂・革製品パルスファイバー
YAG
熱ダメージを最小限に抑えられる
軽度の油汚れ・塗膜除去鉄・アルミ・ステンレス・コンクリート半導体レーザー小型・低コストで導入しやすい
木材や樹脂表面のクリーニング木材・樹脂・革製品CO₂レーザー赤外線で熱除去、非金属素材に対応可能

とめ

レーザーの種類を理解して最適な選択を

レーザークリーナーを導入する際は、目的・素材・処理対象に応じたレーザーの選定が重要ということになります。

  • 広範囲の強力な洗浄には「CW式ファイバー」
  • 精密部品には「パルス式」
  • 特殊素材には「CO₂やYAG」

これらの特徴をしっかり把握することで、コストパフォーマンスの高い導入・運用が可能になります。

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