ダイオードレーザー vs CO₂レーザー vs ファイバーレーザー：比較ガイド

切断や彫刻に最適なレーザーの選択は、材料、アプリケーションの目標、および期待される性能によって異なります。このガイドでは、ダイオードレーザー対CO₂レーザー対ファイバーレーザーのレーザー技術比較を紹介し、お客様のニーズに最適なソリューションを決定するお手伝いをします。

各レーザータイプ（ダイオード、CO₂、ファイバー）には、それぞれ固有の長所と制限がございます。金属をマーキングするためにダイオードレーザーとファイバーレーザーを比較する場合でも、アクリルを切断するためにCO₂レーザーとファイバーレーザーを評価する場合でも、それらの違いを理解することが正しい選択をするための鍵となります。

Speedy 100 crossに採用されているダイオードレーザーは、8個の単一発光ダイオードをナイフエッジ結合および偏光ビームコンバイナーで結合し、40Wのビームを生成します。450nmの波長により光化学反応が可能となり、有機材料への熱損傷を伴わないマーキングに最適です。

ダイオード彫刻レーザーの利点：

• 高い電気効率（40％以上）
• ファン速度の能動制御による静粛な動作（発生熱量に応じた制御）
• 軽量（冷却ブロック・ファン含む1.5kg）かつコンパクト設計
• 保管期間中の劣化なし
• 高速彫刻（最大2.8m/s、40m/s²または4gの加速度）
• CO₂レーザーよりも焦点径が小さく、より細かい細部の加工が可能

レーザー彫刻機の対応材料：

• 金属（例：ステンレス鋼、アルミニウム）
• プラスチック（ファイバーレーザーよりも多くの種類に対応）
• 木材や紙などの有機物

レーザー彫刻機の制限事項：

• ガラスや透明アクリルなどの透明材料の加工はできません
• 金属への深彫りはできません
• 厚い材料の深いカットには効果が劣ります

トロテックの機械的優位性：多くのダイオードレーザー装置では、レーザーモジュールを可動軸に直接搭載しているため、重量増加により速度と加速度が制限されます。これに対し、トロテックのSpeedy 100 crossでは、ダイオードモジュールを機械後部に配置しています。ビームはミラーで導かれるため、他社ダイオード機と比較して最大4倍の高速加工が可能となり、ダイオードのサイズやレーザー出力に関する理論上の制限が解消されます。ビーム発散角が小さくビーム品質が高いため、光源を固定したまま全軸の動的性能を維持できます。

CO₂レーザーは10.6μmで動作し、非金属材料の切断と彫刻に最適です。その柔軟性と手頃な価格により、広く使用されています。

CO₂レーザーの主な利点

• アクリルや MDFの ような厚い材料に最適
• 木材、皮革、ガラスへの滑らかな彫刻
• 様々な出力レベルとマシンサイズで利用可能

CO₂レーザー切断と彫刻に最適な材料：

• 木材、アクリル、織物、皮革、ガラス

CO₂レーザーの限界：

• スプレーやコーティングのない金属にはマーキングできない。
• 空冷の場合、効率が低く（～8％）、騒音が大きい。
• ダイオードレーザーに比べ解像度が低い

こちらもお読みください：CO₂レーザー - 機能性と応用分野

ファイバーレーザーは、ドープガラスファイバーとポンプダイオードを用いて1.064 µmの高強度ビームを生成します。金属マーキングや産業用途に最適です。

ファイバーレーザー彫刻の利点：

• 高いビーム強度（CO₂レーザーの最大100倍）
• メンテナンス不要で25,000時間以上の寿命
• 焦点径が極めて小さい
• 金属の深彫りが可能
• パルス制御にMOPA方式を採用

ファイバーレーザーの対応材料：

• 全金属（鋼、真鍮、チタン、アルミニウム）
• 塗装された金属
• 高コントラストプラスチック - 対応プラスチック材料一覧

ファイバーレーザーの制限事項：

• 透明または有機材料への加工効果が低い
• ダイオードレーザーの方がより多くのプラスチック加工が可能です

トロテックの特許取得済みFlexx Technology™は、CO₂レーザーとファイバーレーザーの両方の光源を1つのレーザーシステムに統合し、1回の加工で幅広い材料のシームレスな加工を可能にします。Flexxでは、レーザー管、レンズ、フォーカスを手動で変更することなく、材料に応じてレーザー光源を交互に作動させます。この技術は、CO2レーザーとファイバーレーザーの長所を組み合わせ、アプリケーションの柔軟性を最大限に高めます。

こちらもお読みください：Flexxテクノロジー：CO₂＆ファイバーレーザーを1台のマシンに搭載

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• ダイオードレーザーとCO₂レーザーの比較：ダイオードレーザーは金属やプラスチックへの高速、高解像度のマーキングに優れ、CO₂レーザーは木材やアクリルなどの非金属材料の切断に適しています。
• ファイバーレーザー対ダイオードレーザー：ファイバーレーザーは金属彫刻に比類のない精度を提供しますが、ダイオードレーザーはより多くのプラスチックタイプを扱うことができ、よりエネルギー効率が高いです。
• CO₂レーザー対ファイバーレーザー：CO₂レーザーは有機材料に最適ですが、ファイバーレーザーは工業用金属マーキングで優位を占めています。