レーザー加工のカーフとは?
カーフとは、レーザーがカットラインに沿って焼き取る材料の幅です。3 mm合板では一般に0.1〜0.25 mmで、レーザー、ピント、速度、素材によって変わります。フィンガージョイントのように部品を組み合わせる場合、切り出した形が描いた線より少し小さくなるため、カーフが重要になります。
箱を切って、側板を組み合わせようとしたら、手の中でばらばらになるか、木づちがないと閉まらない。ようこそ、カーフの世界へ。レーザーが煙に変えてしまった、目に見えない木のひとかけらです。
カーフとは、レーザービームがカットするときに取り除く材料の幅のことです。切り口を上から見たとき、2つの部品の間にできる隙間がカーフです。
一般的なカーフの値
カーフは固定の数字ではありません。ビームのスポットサイズ、ピント、速度、出力、エアアシスト、素材によって変わります。
| 素材とレーザー | 一般的なカーフ |
|---|---|
| 3 mm合板、ダイオードレーザー | 約0.15〜0.30 mm |
| 3 mm合板、CO2レーザー | 約0.10〜0.25 mm |
| 3 mmキャストアクリル、CO2 | 約0.10〜0.20 mm |
| 6 mm合板、CO2 | 約0.20〜0.35 mm |
| 段ボール、紙 | 約0.05〜0.15 mm |
これらは範囲であり、保証ではありません。自分の機械の値は端材で測ってください(カーフの測り方と補正方法をご覧ください)。
カーフに影響するもの
- ピント。 ピントが合ったビームは最も細いカーフを作り、ずれると広がります。
- 速度と出力。 遅くて高温のカットは、より広い溝を焼きます。
- 素材。 樹脂や接着剤の多い木材は、きれいなバーチ材より炭化しやすいです。
- 厚み。 ビームは先細りになるので、厚い素材では上面がやや広く、下面がやや狭くなります。
- エアアシスト。 強いエアは破片を吹き飛ばし、カーフを狭くすることがあります。
カーフはあなたの作品に関係する?
部品どうしを組み合わせるかどうかで決まります。
| 作品 | カーフは重要? |
|---|---|
| オーナメント、看板、プレート | いいえ。0.2 mmの違いは見えません |
| フレームから形を切り抜く | 少し。穴が描いた寸法より大きくなります |
| フィンガージョイントの箱 | はい。はめ合わせごとにカーフ1つ分ゆるくなります |
| 組み合わせパズルや差し込み式モデル | はい。とても重要です |
よくある失敗: 1回のカットでカーフを測って、それをどこにでも適用すること。カーフは素材の厚み、速度、その日のピントでも変わるので、どれかを変えたら測り直してください。
計算例
3 mm合板で、幅をちょうど3.00 mmで描いたタブと、同じく3.00 mmで描いたスロットを切るとします。カーフは0.2 mmです。タブは外形なので幅2.80 mmに、スロットは穴なので幅3.20 mmに仕上がります。両者の間の隙間は0.40 mmで、ゆるい接合になります。直すには、タブをカーフの半分(片側0.1 mm)だけ外側にオフセットし(3.20 mmで描く)、スロットを片側0.1 mmだけ内側にオフセットします(2.80 mmで描く)。私たちのフィンガージョイントボックスのジェネレーターには、0〜0.4 mmのカーフ設定があるので、これを自動で行えます。
Pro tip: 接合が少しゆるいなら、まずカーフ補正をゼロのままにして、指で強く押せばはまる状態になるまで、0.05〜0.1 mmずつ試してください。
カーフの次に学ぶこと
カーフはほかのテーマとつながっています。速度と出力が影響します(3 mm合板のLightBurn設定)。よい箱には正しい設定が欠かせません(レーザーカットのフィンガージョイントボックスの作り方)。
カーフと公差の違い
この2つはよく混同されます。カーフはレーザーが取り除く量、公差ははめ合わせにどれだけ遊びを持たせたいかです。圧入にはゼロか、わずかにマイナスのクリアランスが望ましく、スライドする蓋には0.1〜0.2 mmの余裕が必要です。木材は湿度で膨らむので、乾いた工房で完璧だった接合が、湿った部屋では動かなくなることもあります。まずカーフを測り、その上に狙うはめ合わせを決めましょう。
| 狙うはめ合わせ | カーフ補正後のクリアランス |
|---|---|
| きつい圧入(接着する) | 約0〜0.05 mm |
| 手で押し込むぴったりの接合 | 約0.05〜0.1 mm |
| スライドする蓋や引き出し | 約0.15〜0.3 mm |
次のステップ
3 mm合板で、幅が少しずつ広がるスロットを10本並べたテスト用の細片を切り、タブを一番しっかりつかむスロットを見つけて、書き留めましょう。そして、その値をボックスジェネレーターで使ってください。
よくある質問
CO2レーザーの普通のカーフはどれくらいですか?
3 mm合板で約0.10〜0.25 mmです。ピント、速度、出力、素材によって変わります。
彫刻でもカーフは同じですか?
いいえ。カーフは切り抜く線だけを指します。彫刻は浅い面を削り取るもので、独自の線幅があります。
箱の接合がゆるいのはなぜですか?
レーザーが両方の部品から材料(カーフ)を取り除くため、接合ごとに約カーフ1つ分ゆるくなります。カーフ補正をかけるか、補正してくれるジェネレーターを使ってください。
ダイオードレーザーはCO2よりカーフが広いですか?
遅い速度のぶん熱が木材に広がるため、やや広くなることが多いですが、どちらも細いです。
カーフはどうやって測りますか?
端材に寸法の分かっている正方形やスロットを切り、結果をノギスで測って図面と比べます。その差の半分が、片側あたりのオフセットになります。
オーナメントでカーフを調整する必要はありますか?
いいえ。組み合わせのない飾りなら、0.1〜0.2 mmの違いは気になりません。