三次元レーザー加工とは
3次元レーザー加工とは、加工機のレーザーヘッドがX・Y・Z方向に自在に動き、丸パイプ・角パイプ・異形管・アングル・H形鋼など立体的な部材のどの面に対しても、切断・穴あけ・切り欠きを1工程で行える加工技術です。パイプ加工に用いられることが多いため、パイプレーザー加工とも呼ばれます。
3次元レーザー加工機とは、この加工を行う専用設備のことで、当社ではDDL（半導体レーザー）・ファイバーレーザー・CO2レーザーの3種類を保有し、板厚や材質、ロット数に応じて使い分けています（詳細は後述）。
2次元レーザー加工やプレス加工など従来工法との違い、当社での加工事例は以下で詳しく解説します。
パイプ・鋼管の三次元（3D）レーザー加工
の特長
QCD向上提案が可能
試作（1個～）から
量産（〜月産2万個）まで
幅広く対応
最短 当日加工
翌営業日から発送
ハシゴ、柵、ラックなど
特注製品を製作
プレス加工・切削加工からの
工法転換によるコストダウン・
リードタイム短縮を実現
3Dスキャナによる
形状測定検査が可能
当社では、パイプの切断・穴あけを主にレーザーにて加工を行っています。レーザー加工機で加工を行うことで以下のようなQCD向上を実現できます。
Q：品質向上
バイトやメタルソー（鋸）、バンドソーによる切断やボール盤による穴あけと比較して、大幅な品質・精度向上が可能です。±0.2mmの精度まで狙うことができます。また、プレス加工だと不良が発生してしまうような特殊な形状も、レーザー加工であれば対応可能です。
C:コストダウン
レーザー加工は金型製作が不要です。そのため試作や数百個程度の小ロットにおいて、金型が必要なプレス加工と比較して大幅なコストダウンを実現できます。
D:リードタイムの短縮
レーザー加工は切削加工よりも速く加工ができるため、±0.2mmの精度内であれば、リードタイムの短縮を実現できます。0.2以下の精度が必要な場合でも、レーザで荒加工後に、切削加工で仕上げ加工をすることで、同様に短縮に繋がります。また、先述したプレス加工と比較しても試作・小ロットの場合、金型製作が不要なため、その分リードタイムを短縮できます。
ご依頼から納品までの流れ
1. データ支給
SOLIDWORKS、STEP、IGESなど主要3Dデータ形式に対応。図面のみ・支給材のみでもご相談可能。
2. 加工機選定
板厚5mm以上の厚物切断はDDL、月産2万個規模の量産はファイバーレーザー（協働ロボットによる自動化・夜間稼働対応）、ステンレスの高品質仕上げやタップ・バーリングが必要な場合はCO2レーザーと使い分けます。
3. 加工
試作1個からロット生産まで対応。
4. 検査
3Dスキャナによる形状測定検査に対応。
5. 納品
データ支給があれば最短当日加工・翌営業日発送。
他工法との違い
2次元レーザー加工との違い
2次元レーザー加工機はX・Y方向にしか動かないため、パイプは前後移動・回転させながら常に垂直にレーザーを当てる形になります。斜めカットしたパイプ同士を突き合わせると隙間が生じやすく、丸穴も楕円になりがちです。3次元レーザー加工はヘッドが自在に角度を変えられるため、隙間の少ない切断面と、真円に近い穴あけが可能です。
プレス加工との違い
プレス加工は上下運動で材料を挟み込む方式のため、パイプの上面・下面の加工は得意でも側面への同時加工は不得意です。側面加工には向きを変えて再セットする必要があり、工数が増えます。また形状ごとに金型が必要なため、試作・小ロットではコスト・納期の両面で不利です。3次元レーザー加工は金型不要で、CADデータから直接1工程で加工できます。
バイト・鋸・ボール盤との違い
接触加工である鋸切断やボール盤の穴あけは、刃物の摩耗により精度が経時劣化します。3次元レーザー加工は非接触のため、摩耗による品質不良が発生しません。
パイプの切断工法 比較
| 品質・精度 | 量産時のコスト | 納期 | 小ロット対応 | 対応領域 | |
|---|---|---|---|---|---|
| レーザー | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ （小径から大径まで対応可。 型鋼も切断可） |
| プレス | ○ | ◎ | ○ | ○ | ▲ |
| バイト | ○ | ◎ | ○ | ○ | ○ |
| メタルソー | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| バンドソー | ▲ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ （大径が得意。 型鋼も切断可） |
パイプの切断＋穴あけ工法 比較
| 品質・精度 | 初期コスト | 量産時のコスト | 納期 | 小ロット対応 | |
|---|---|---|---|---|---|
| レーザー ※切断・穴あけ同時 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ |
| 切断+プレス | ○ | ▲ （金型が必要） | ◎ | ○ | ▲ |
| 切断+ボール盤 | ▲ | ○ （治具が必要） | ▲ | ○ | ◎ |
| 切断+切削 | ◎ | ◎ | ▲ | ○ | ◎ |
パイプ・鋼管の三次元（3D）レーザー加工事例
角パイプ・丸パイプへのレーザーによる切込み加工
こちらは、角パイプと丸パイプへレーザー加工で切込みを行った場合のサンプル品です。
切込みを入れ、勘合できるようにすることで、従来溶接していた工程において、溶接治具を簡素化もしくは廃止でき、リードタイムの短縮を実現することができます。また、勘合後に溶接することで、製品の精度向上にもつながります。
丸パイプへのレーザー刻印
こちらは、丸パイプにレーザー加工にて刻印を行った事例です。
丸パイプへのレーザー刻印は、2次元のレーザー加工機やプレス加工ではできません。しかし当社では、3次元レーザー機を保有しているため、可能です。そのため、立体的な銘板や標識、ディスプレイなど、デザイン性が求められる製品の設計者・開発者からご相談をいただいており、数多くの実績がございます。
テーブル脚の勘合加工
こちらは、テーブルの高さを調整する脚部品です。
通常こうした部品を作る際、2本のパイプをネジでとめて組み立てます。今回、写真のように勘合形状にすることで、組立工数を削減することができました。
本製品のような複雑な形状は、プレスで加工することは難しいですが、当社では、3次元レーザー加工機を有しているため、問題なく製作可能です。
はこちら
その他のパイプ・鋼管の三次元（3D）レーザー加工事例
-
椅子の座面
形状 角パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工 業界 鋼製家具 -
パイプ（鋼管）のスリット加工
形状 丸パイプ 材質名 ステンレス 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工 業界 産業機械, 輸送機器, 建築, 医療機器, 鋼製家具, 陳列・什器 -
店舗什器 部品
形状 角パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工, 穴あけ加工 業界 陳列・什器 -
マンション銘板
形状 丸パイプ 材質名 ステンレス 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工, 穴あけ加工 業界 建築 -
視力検査器の脚
形状 丸パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工 業界 医療機器 -
パイプ（鋼管）のベベル加工
形状 丸パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工 業界 輸送機器 -
角パイプ・丸パイプ（鋼管）へのレーザーによる切込み加工
形状 丸パイプ, 角パイプ 材質名 鉄・炭素鋼, ステンレス 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工, 穴あけ加工 業界 産業機械, 輸送機器, 建築, 医療機器, 鋼製家具, 陳列・什器 -
H形鋼の切断・穴あけ加工
形状 H形鋼 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工, 穴あけ加工 業界 建築 -
天井部の骨組み部品 複数のパイプ溶接
形状 丸パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工 業界 建築 -
丸パイプ（鋼管）へのレーザー刻印
形状 丸パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工, 穴あけ加工 業界 建築 -
レーザーによるバーリング加工＋タップ
形状 丸パイプ, 角パイプ 材質名 鉄・炭素鋼 加工方法 三次元レーザー加工 業界 医療機器 -
ネームプレート レーザー刻印
形状 丸パイプ, 角パイプ 材質名 ステンレス 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工, 穴あけ加工 業界 建築 -
カラー材パイプ（鋼管）へのレーザー加工
形状 角パイプ 材質名 カラー 加工方法 三次元レーザー加工, 切断加工, 穴あけ加工 業界 建築
三次元（3D）レーザー加工の設備紹介
DDL（半導体レーザー）レーザー加工機
DDL（半導体レーザー）加工機は、ファイバーレーザー加工機と比較して、板厚5mm以上の厚いワークに対して、切断品質が格段に優れています。
ファイバーレーザー加工機
当社が保有している、TRUMPF製Co2レーザー加工機 TruLaser Tube 7000と同様、材料の供給が自動、かつ当社では協働ロボットを活用し、夜間稼働をしているため、月産2万個までの量産ができます。
CO2レーザー加工機
加工後のワークがベルトコンベアで運ばれるため、傷がつきにくいです。特に、材料供給の仕組みにより、ステンレス材でも傷がつきにくく、高い品質を確保することができています。タップとバーリング加工にも対応しています。
パイプ・鋼管の三次元（3D）レーザー加工
に関するよくある質問
3次元レーザーのご依頼をいただく際に、皆様から寄せられる質問をまとめました。
3次元レーザー加工を検討される際に参考になると思いますので、ぜひご覧ください。
-
加工可能なサイズはどれくらいでしょうか？
肉厚は、最大15mm、長さは、最大8,000mmです。
また、サイズは、以下の通りです。
- 丸パイプ：Φ12mm～220mm
- 角パイプ（正方形）：□12mm～150mm
- 角パイプ（長方形）：外接円直径＜220mm
- 楕円パイプ：外接円＜220mm
- 異形管（異形パイプ）：形状による
- L型：30×15mm～100×160mm
- U型、C型鋼：30×20mm～100×160mm
- 平鋼：30×5mm～140×12mm
-
対応可能なロットはどれくらいでしょうか？
試作（1本～）から量産（月産10万本以上）まで幅広く対応しています。
-
どのような材質に対応していますか？
鉄・炭素鋼、ステンレス、アルミ、銅・真鍮など、様々な材質に対応しています。
-
支給材でも加工可能でしょうか？
はい、お客様からの支給材での加工も承っております。
-
どのような形状に対応していますか？
丸パイプ、角パイプ、楕円パイプ、アングル（等辺山形鋼・不等辺山形鋼）、チャンネル（溝形鋼）、C形鋼、H形鋼、異形管・異形パイプなど、多様な形状の加工に対応しています。
-
対応可能な3Dデータは何でしょうか？
SOLIDWORKSや、STEP、IGESなど、主要な3Dデータフォーマットに対応しています。
-
納期はどれくらいでしょうか？
ロットや形状によって異なりますが、データをご支給いただければ、最短1営業日以内に加工が可能です。
パイプ・鋼管の三次元（3D）レーザー加工
コラム
-
3Dデータからのダイレクト加工｜パイプレーザー加工
当社ではパイプレーザー加工において、3Dデータを活用した加工を行っています。こちらの記事では、「3Dデータで見積もり依頼をするメリット」、そして「当社の3Dデータからのパイプレーザー加工」の特長について解説します。
続きを読む
-
STK（R）・STKM（R）・SGPパイプのレーザー切断・穴あけ加工
当社では、レーザー加工機によるSTK（R）・STKM（R）・SGPパイプの切断・穴あけ加工を行っています。こちらの記事では、これらのパイプの切断・穴あけ加工の概要や、実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
メッキパイプのレーザー切断・穴あけ加工
当社では、レーザー加工機によるメッキパイプの切断・穴あけ加工に対応しています。こちらの記事では、メッキパイプの切断・穴あけ加工の概要や、レーザーで加工するメリット、実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
【スパッタレス・傷なし】ステンレスパイプの穴あけ加工
当社では、パイプ・鋼管の加工を3次元レーザー加工機を用いて行っています。こちらの記事では、ステンレスパイプをスパッタレスかつ、傷をつけずに穴あけ加工した事例をご紹介します。
続きを読む
-
DDL（ダイレクトダイオードレーザー）/半導体レーザー加工機によるパイプ加工
当社では、パイプ・鋼管の加工を3次元レーザー加工機を用いて行っています。こちらの記事では、当社が保有しているDDL加工機を用いたパイプ加工事例をご紹介します。
続きを読む
-
3次元（3D）レーザー加工機のご紹介
当社では、パイプ・鋼管の加工を3次元レーザー加工機を用いて行っています。こちらの記事では、当社が保有している3次元レーザー加工機をご紹介します。
続きを読む
-
3次元（3D）レーザー加工機を用いたパイプ・鋼管の加工事例
当社では、パイプ・鋼管の加工を3次元レーザー加工機を用いて行っています。こちらの記事では、パイプを3次元レーザーで加工するメリットと、実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
異形管・異形パイプの切断・穴あけ加工
当社では、異形管・異形パイプの切断・穴あけに対応しています。こちらの記事では、異形管加工の概要と実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
角パイプのレーザー加工
当社では、角パイプの切断・穴あけを3次元レーザー加工で行っています。こちらの記事では、角パイプの切断・穴あけをレーザーで加工するメリットと実際の加工事例についてご紹介します。
続きを読む
-
丸パイプのレーザー加工
当社では、丸パイプの切断・穴あけを3次元レーザー加工で行っています。こちらの記事では、丸パイプの切断・穴あけをレーザーで加工するメリットと実際の加工事例についてご紹介します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のトラス加工
当社では、パイプのえぐり加工に対応しています。こちらの記事では、パイプのえぐり加工の概要と実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のえぐり（ザグリ・Rカット）加工
当社では、パイプのえぐり（ザグリ・Rカット）加工に対応しています。こちらの記事では、パイプのえぐり加工の概要と実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管の半割加工
当社では、パイプの半割加工に対応しています。こちらの記事では、パイプの半割加工の概要と実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のノッチング加工
当社では、パイプのノッチング加工に対応しています。こちらの記事では、パイプのノッチング加工の概要と実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のスリット加工
当社では、パイプのスリット加工に対応しています。こちらの記事では、パイプのスリット加工の概要と実際の加工事例について詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管の3次元（3D）レーザー加工
近年パイプの加工において、プレスや、鋸、切削加工と比較して、QCDの向上を実現できる3次元レーザー加工が注目されています。こちらの記事では、パイプを3次元レーザーで加工するメリットについて詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のレーザー穴あけ加工 | 切削による穴あけ加工との違い
近年パイプの加工において、切削加工と比較して、リードタイムを短縮できるレーザー加工が注目されています。こちらの記事では、パイプをレーザーで加工するメリットについて詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のレーザー穴あけ加工 | ボール盤による穴あけ加工との違い
近年パイプの切断加工において、ボール盤による加工と比較して、高精度・高品質なパイプを製作できるレーザー加工が注目されています。こちらの記事では、パイプをレーザーで加工するメリットについて詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のレーザー加工 | プレス加工との違い
近年パイプの加工において、プレス加工と比較して、小ロットに適しているレーザー加工が注目されています。こちらの記事では、パイプをレーザーで加工するメリットについて詳しく解説します。
続きを読む
-
パイプ・鋼管のレーザー切断加工 | バイト・鋸による切断加工との違い
近年パイプの切断加工において、バイト・鋸による加工と比較して、高精度・高品質なパイプを製作できるレーザー加工が注目されています。こちらの記事では、パイプをレーザーで加工するメリットについて詳しく解説します。
続きを読む
