カーフと切断公差：レーザーは実際どれだけ正確か

レーザーは金属を無限に細い線で切り分けるのではありません — 狭い溝を溶かし、吹き飛ばします。その溝の幅がカーフで、蒸気とドロスとして去る実際の材料です。ファイバーレーザーでは、薄板の約一〇分の一ミリから厚板の半ミリまで。部品のどの寸法もその幅が関与して切られます。それが、レーザーの精度について人が問う二つの問いの根です：部品は寸法どおりに出るか、そして嵌め合いをどこまできつく保てるか。

カーフは板厚とともに増え、ガスと速度で少し動きます。これは実用値であって、保証ではありません。

人がつまずくのはここ：ビームが 0.2 mm の幅を取り除くなら、どの穴も 0.2 mm 大きく、どの外形も 0.2 mm 小さく出るのでは？ 出ます — 機械があなたの線の真ん中を切るなら。ですが切りません。CAM が工具経路をカーフの半分だけ、各輪郭の正しい側へオフセットするので、仕上がり形状はあなたの公称寸法に着地します。あなたは欲しい部品を描く。カーフ補正は機械の問題で、自動で解かれます。

カーフが補正されると、残るのは機械と金属の精度です。薄板ではファイバーレーザーは切断形状をおよそ ±0.1 mm に保ち、しかも割増なし — 穴径、穴間ピッチ、平板の外形は、仕事全体で正確であるのに最も安い場所です。公差は板が厚く熱くなるにつれ広がります。テーパーと熱による動きがそれとともに増えるからです。

クリティカルな寸法は平板の切断形状を基準に取る — レーザーが最もきつく、最も安い所です。

カーフは下より上がわずかに広い — 切断は小さなテーパーを残します。薄板では見えませんが、10 mm 以上では板厚方向に数分の一ミリになることがあり、圧入や、面に対して直角でなければならないピンで効いてきます。さらに熱影響部（HAZ）、切断のそばで金属が高温を受けた非常に狭い帯があります。ファイバーレーザーでは一ミリの何分の一 — ほとんどの用途で無視でき、焼入れ部品を嵌める、あるいは後で縁を切削する場合にのみ知る価値があります。

量産で効く数字は、一つの部品が公称にどれだけ近いかではなく — 1,000個目が1個目にどれだけ近いかです。ここでレーザーは輝きます：同じプログラム、同じネスト、同じ結果、部品ごとに、手作業のような漂いなし。同じ段取りで切った二つの形状は、絶対公称に対してより、互いに対してずっときつく関係を保ちます。だから嵌め合いが正しくなければならないなら、合わさる両方の形状を、可能な限り同じ切断部品に置いてください — レーザーがその間隔を保証します。

ほとんどの部品はこれらを気にする必要がありません — レーザーは仕事が求めるよりきつく、カーフはあなたが見る前に処理されます。合わねばならないわずかな形状だけが一言の価値があります。それを指摘していただければ、保持できる値をお伝えし、数字が厳しい所ではカーフとテーパーを設計で避けます。

1. 01 どの寸法が合わねばならないか すべてではなく — ボア、合わせ長穴、揃わねばならない穴パターン。
2. 02 板厚と材料 公差もテーパーもそれとともに増える — 2 mm の嵌め合いは 15 mm の嵌め合いとは違います。
3. 03 縁を後で切削するか ボアをリーマ加工、面を切削するなら、小さめに切ってその工程に精度を委ねます。