ダイオードレーザーでアクリルは切れる？

きれいな透明アクリルの板を買い、位置を合わせて「スタート」を押したら、ビームはまるでそこに何もないかのように素通りした。跡ひとつ残りません。腹が立つ瞬間ですが、これにはシンプルな物理的説明があります。

レーザーがある素材を切れるかどうかは、その素材がその波長を吸収するかどうかで決まります。透明アクリルはCO2レーザーの赤外線をとてもよく吸収しますが、青色ダイオードの445〜455 nmの光は透過します。

ダイオードがアクリルでできること、できないこと

重要なのは色です。青色光は濃い顔料に吸収されます。板が濃く不透明であるほど、ダイオードはよく切れます。

透明アクリルがだめな理由

吸収されない光は、素材を温められません。透明アクリルはその名のとおり、可視域で透明で、青色光は可視光です。10.6 µmのCO2光ははるかに赤外線の領域にあり、アクリルが強く吸収します。だからCO2レーザーは、透明アクリルに炎で磨いたような切り口を作るのです。

人々が使う工夫

• 表面を黒く塗るかテープを貼る。 つや消し塗料やマスキングテープで黒くすれば、レーザーで跡を彫刻できます。彫刻や、ときに浅いカットには役立ちますが、きれいな切り抜きにはなりません。
• 濃色の不透明な板を使い、ゆっくり2〜4パスで切る。
• 切らずに彫刻する。 ダイオードは濃色アクリルに、また塗装したあとの明るい色のアクリルに、きれいにマーキングできます。
• カットは外注する。 透明アクリルは地元のレーザー加工サービスに頼み、残りは自宅でやる。

計算例：3 mm黒アクリルのタグ

10 Wダイオードなら、3 mm黒アクリルのタグを、エアアシストをかけて約60〜150 mm/minの3〜5パスで切れるかもしれません。これは合板での速度のごく一部です。切り口はわずかに溶けますが、使える仕上がりです。同じタグを透明アクリルで切ろうとしても、まったく切れません。設定はあくまで例です。まず端材で試してください。

よくある失敗： 透明アクリルを「無理やり」切ろうと、出力を最大にして速度を極端に落とすこと。ビームは相変わらず通り抜け、熱せられるのは下のベッドだけで、焦げたり発火したりすることがあります。

Pro tip： 板の両面に保護フィルムがある場合は、カットしたあとにはがしましょう。そのフィルム自体がPVCでないか確認してください。PVCは絶対にレーザーに近づけてはいけません。PVCをレーザーで切っても安全？をご覧ください。

ガスと安全

アクリルは、切ると鋭く少し甘い匂いを放ちます。屋外へ排気し、レーザーから絶対に離れないでください。詳しくはレーザーカッターの安全対策にあります。キャスト（流し込み）と押出アクリルは挙動が違います。キャストと押出アクリルの違いとアクリルのレーザーカットをご覧ください。

別の道具を選ぶべきとき

アクリルのキーホルダー、看板、ケーキトッパーをたくさん並べたいなら、ダイオードでは苛立つことになります。CO2レーザーなら、小さな40 Wの機種でも、透明も有色も、磨いたような切り口で、工夫なしに扱えます。木材と彫刻にはダイオード、アクリルにはCO2を使う、あるいはアクリルのカットだけ外注するメーカーも多くいます。失敗したテストピースに費やす何時間より、安上がりです。

次のステップ

アクリルが作りたいものの中心なら、ダイオード vs CO2レーザーで費用を比べましょう。アクリルを数枚だけ使いたいなら、黒の3 mm板を試すか、最初の作品を合板で、私たちの無料オーナメントから設計してください。