MDFのレーザーカット:始める前に知っておくこと
MDFはCO2レーザーでよく切れますが、同じ厚みの合板より約20%遅くなります(3 mmで、40 W機ならおよそ6〜12 mm/s・出力70〜90%)。煙が多く、切り口は黒くなります。10 Wダイオードで薄いMDFを切るには、ゆっくり数パスが必要です。必ず強力な排気を使い、端材でテストしてください。
MDFを一度切れば、忘れられません。濃くて甘い煙、蓋に付く暗い膜、そしてガレージ全体が焦げた段ボール工場のような匂いになったという後味の悪さ。それでも出てくるパーツは信じられないほど均一で、塗装に最適です。MDFのレーザーカットを考えているなら、少し準備すれば、煙たい雑用が、頼れる安価な素材に変わります。
MDFとは何か、なぜ挙動が違うのか
MDF(中密度繊維板)は、木の繊維を樹脂、通常はホルムアルデヒド系の結合材で固めたものです(低放散のグレードもあります)。木目がないので、レーザーはどこでも同じ素材に出会います。これが良い点です。悪い点は、樹脂分が多く密度が高いために、合板より切るのが遅く、はるかに多くの煙とべたつく残渣が出ることです。
| 特性 | MDF | 3 mmバーチ合板 |
|---|---|---|
| 密度 | 約700〜800 kg/m3 | 約650〜700 kg/m3 |
| 木目 | なし | あり |
| 煙 | 多く、樹脂を含む | 中程度 |
| 切り口の色 | 濃い茶色から黒 | 薄い茶色から中程度の茶色 |
| 切り抜け | 遅いが均一 | 速いが、空洞の可能性がある |
| 塗装 | 優秀 | 良好 |
| 湿気 | 濡れると膨らむ | 比較的強いが、反る |
ほかの板との幅広い比較は、レーザーカットに最適な木材をご覧ください。
安全第一:煙、樹脂、粉塵
MDFの煙には、樹脂のガスと、板によってはホルムアルデヒドが含まれます。小さな循環式フィルターではなく、ダクトとファンで屋外へ排気してください。閉め切った部屋で切らないでください。MDFをやすりがけした粉は細かく刺激性があります。マスクを着け、屋外で作業しましょう。全体像はレーザーカッターの安全対策でご確認ください。
よくある失敗: ラミネート、メラミン化粧、フィルム貼りのMDFを切ること。被覆はビニールやPVCかもしれず、それは絶対にレーザーに入れてはいけません(塩化水素が出ます)。素の茶色い表面の、未加工のMDFを使ってください。危険性はPVCをレーザーで切っても安全?で説明しています。
お使いのレーザーでMDFは切れる?
| レーザー | 3 mm MDF | 6 mm MDF |
|---|---|---|
| 5 Wダイオード | 実用的でない | 不可 |
| 10 Wダイオード | 遅い、数パス、暗い切り口 | 切り抜けないことが多い |
| 20〜40 Wダイオード | まずまず、1〜3パス | 難しい |
| 40 W CO2 | 簡単、1パス | 1〜2パス、遅い |
| 100 W CO2 | 速い | 1パス |
ダイオードの方へ:ビームが細く集束されていて、板の密度が高いので、低出力でも多パスのジョブに、強いエアアシストを併用することを検討してください。そして、きれいな切り口を期待しないでください。暗くなります。
3 mm MDFの開始設定
一般的な開始点です。板のブランドで大きく変わるので、端材でテストしてください。
| レーザー | カット速度 | 出力 | パス数 |
|---|---|---|---|
| 10 Wダイオード | 2〜4 mm/s | 100% | 3〜6 |
| 20〜40 Wダイオード | 5〜10 mm/s | 100% | 1〜3 |
| 40 W CO2 | 6〜12 mm/s | 70〜90% | 1 |
| 100 W CO2 | 20〜35 mm/s | 60〜80% | 1 |
MDFの彫刻は、コントラストを導く木目がないので、やわらかいディテールの濃い茶色になります。写真なら別の素材を選びますが、ロゴや文字ならくっきり均一に仕上がります。
MDFのパーツを塗装・封止する
MDFの均一な面が、選ばれる理由です。ただし、切り口は繊維が開いているので、塗料を吸い込みます。うまくいく手順は次のとおりです。
- すすを軽く湿らせた布でふき、乾かす。
- 240番で軽くやすりがけする。切り口は少し毛羽立った感触になる。
- スプレー下塗りか、シェラック系のシーラーを薄く塗って封止する。切り口を先に。
- もう一度とても優しくやすりがけし、薄く2回、塗料を塗る。
- 手で触れるパーツなら、クリアのラッカーで仕上げる。
Pro tip: カットの前に、MDF板全体を塗装か下塗りしましょう。レーザーは塗膜も切り抜けるので、色の付いた面と、きれいで暗い切り口が得られます。看板や装飾でよく売れるスタイルです。
よくある問題と対処法
| 問題 | 原因 | 対処法 |
|---|---|---|
| レンズに茶色いべたつく膜 | 樹脂の煙 | レンズをこまめに掃除し、排気を改善する |
| 切り口が黒すぎる | 遅すぎる、パスが多すぎる | 速度を上げ、エアアシストを使う |
| パーツが落ちない | 密度、厚みのばらつき | パスを追加する。板を測る |
| 塗装後にパーツが膨らむ | 未処理の切り口に水性塗料 | 先に切り口を封止する |
| ディテールがもろく折れる | 細いブリッジの繊維がもろい | ディテールを2 mm以上に保つ |
| 薄い板が反る | 湿気 | 平らに、乾燥して保管する |
費用と実用のコツ
MDFは通常、合板より安く、練習や型紙に人気です。屋外の品物や、濡れるものには向いていません。オーナメントなら、合板のほうが手触りがよく、切り口も重たく見えません。3 mm合板から切ったトナカイのオーナメントがその例です。オーナメントに向く合板の厚みをご覧ください。
レーザー用のMDFを選んで買う
すべてのMDFがレーザーに向く板ではありません。一般的な建築用MDFは、ルーターや家具のために作られ、厚みが板全体で0.5 mmほどばらつくことがあります。レーザー用MDFとして売られている板は、より厳しい公差に研磨されていますが、それでもノギスで測ってください。「3 mm」の板が実は3.4 mmなら、2.8 mmの板と同じ設定では切り抜けません。
| 板の種類 | レーザーに向く? | コメント |
|---|---|---|
| 未加工の一般的なMDF | はい | 最も安く、煙が最も多い |
| レーザー用の薄いMDF(2〜3 mm) | はい | 均一で、研磨された面 |
| 耐湿(グリーン)MDF | 切れるが、煙が多い | 樹脂が違うので、先にテストする |
| メラミンやラミネート化粧 | いいえ | プラスチックの化粧面、避ける |
| 単板貼りのMDF | たぶん | 接着剤と仕上げを確認する |
| HDF/ハードボード | はい | 硬くて薄く、やや遅く切れる |
Pro tip: 薄いMDFの板は、すべての角にマグネットか小さな重しを置きましょう。3 mmのMDFは湿度でわずかに丸まり、浮いた角は切り残しの角になります。
レーザーを清潔に保つ
MDFは機械に厳しい素材です。樹脂の煙は、冷たい表面、つまりレンズ、ミラー、排気ダクト、ファンで凝縮します。MDFを切った一日の終わりに、適したレンズクリーナーと柔らかい綿棒でレンズをふき、ミラーとハニカムのベッドを確認してください。べたついたベッドは小さな端材に引火することがあるので、黄色くなってきたら取り出して、脱脂剤で洗いましょう。油っぽいダクトも燃えやすくなるので、排気管は数週間に一度点検してください。
簡単な掃除のスケジュール:
- MDFのジョブのたびに:すべての端材を取り除き、レンズをふく。
- 毎日切るなら週に一度:ミラーを掃除し、レールをふく。
- 月に一度:フィルターを掃除または交換し、ダクトを点検し、ベッドをこすり洗いする。
よくある失敗: 「あとで片付けよう」と、小さな端材をベッドに残すこと。樹脂を含んだMDFの小さな破片は、次のジョブで発火し、板の下に炎を広げることがあります。
製品にはMDFか合板か?
塗装品や重めの装飾品を売るなら、MDFは安くて均一です。ナチュラルな木のオーナメントを売るなら、見た目では合板が勝ちます。切り口に層が見え、お客さまはそれを品質として読み取るからです。パーツをうまくネスティングすれば、どちらも節約できます。ネスティングとはをご覧ください。
次のステップ: 小さな3 mmのMDF板を買い、合板のレーザーカットで説明している5つの正方形の速度テストを切り、1つは封止し、1つは素のままにして、両方に水のミストを吹きかけ、封止が大切な理由を確かめましょう。
よくある質問
MDFのレーザーカットは安全ですか?
屋外への強力な排気があれば安全です。煙は樹脂を含み、ホルムアルデヒドを含むことがあるので、閉め切った部屋では切らないでください。
MDFのレーザーカットの切り口が黒いのはなぜですか?
樹脂と密度の高い繊維が焦げやすいからです。速度を上げ、エアアシストを効かせれば暗さは減りますが、切り口は暗いままです。
ダイオードレーザーでMDFは切れますか?
10 Wダイオードなら、3 mm MDFをゆっくり数パスで切れます。それより厚い板は実用的ではありません。
MDFはレーザーカットの前と後、どちらで塗装すべきですか?
どちらも可能です。先に塗装すると、色付きの面と暗い切り口になります。あとで塗装する場合は、切り口を封止する必要があります。
メラミン化粧のMDFは切れますか?
避けてください。被覆にプラスチックやPVCが含まれていることがあり、レーザーカットは安全ではありません。