レーザークリーナー

新時代の洗浄技術としてレーザークリーナーが注目されています。
高エネルギー密度のレーザー照射により、
金属などの表面の汚れのみを除去。母材へのダメージが少なく、
産廃量が非常に少ない環境にやさしい技術です。
当社では、操作が簡単で低ランニングコストである
レーザークリーナーを取り扱っております。
販売及びレンタルについて、
お気軽にご相談ください。

レーザークリーナーの特徴

レーザークリーニングとは

レーザー光を対象物に照射し、被除去物と相互作⽤し蒸発及び昇華させることによって対象物の表⾯から不要な物質を除去するプロセスです。
従来のクリーニングプロセスと⽐較すると環境負荷がかかりにくいため地球環境に優しく、作業負担が軽減され労働環境も改善できる新たなクリーニングプロセスとして、様々な業界で注⽬・採⽤されている技術です。

注⽬・採⽤される理由について主に４点説明します。

① 環境負荷がかかりにくい
　例えばサンドブラストではクリーニング後の砂を産業廃棄物として処理する必要がありますが、レーザークリーニングはクリーニング後の
　粉塵やヒュームの量は圧倒的に少ないため環境負荷がかかりにくいです。
② 事前準備・作業・事後処理の時間およびコストの軽減にともなう作業負担の軽減
③ ランニングコストカット
　主に使⽤するエネルギーは電気であり、かかるランニングコストをカットできます。
④ 対象の選択的クリーニング（周囲への影響）
　パラメーターの設定で⼊射するレーザービームのビーム径、焦点、パワーの正確な制御を可能とし、
　特定の範囲（領域）をターゲットにできます。
　その結果、対象物の特定の範囲（領域）以外の周囲の材料に影響を与えることなく選択的にクリーニングできます。

① 環境負荷がかかりにくい
　例えばサンドブラストではクリーニング後の砂を産業廃棄物として処理する必要がありますが、レーザークリーニングはクリーニング後の粉塵やヒュームの量は圧倒的に少ないため環境負荷がかかりにくいです。
② 事前準備・作業・事後処理の時間およびコストの軽減にともなう作業負担の軽減
③ ランニングコストカット
　主に使⽤するエネルギーは電気であり、かかるランニングコストをカットできます。
④ 対象の選択的クリーニング（周囲への影響）
　パラメーターの設定で⼊射するレーザービームのビーム径、焦点、パワーの正確な制御を可能とし、特定の範囲（領域）をターゲットにできます。その結果、対象物の特定の範囲（領域）以外の周囲の材料に影響を与えることなく選択的にクリーニングできます。

SDGsの観点から⾃治体をはじめ、国内企業でも環境に対する配慮や労働環境の改善への取り組みが活発化しています。
レーザークリーニングの導⼊は、それらを解決できる新たなクリーニングプロセスとして注⽬されています。

SDGsの観点から⾃治体をはじめ、国内企業でも環境に対する配慮や労働環境の改善への取り組みが活発化しています。レーザークリーニングの導⼊は、それらを解決できる新たなクリーニングプロセスとして注⽬されています。

レーザークリーニングの除去の仕組み

レーザークリーニングの
除去の仕組み

レーザークリーニングは⾼エネルギーレーザービームを利⽤して対象とする⺟材の表⾯に付着した不要な物質を除去するプロセスです。

① 被除去物へレーザー照射
　レーザークリーナーから発振されたレーザーを被除去物に照射することで、エネルギーの吸収により蒸発及び昇華させます。
② プラズマの⽣成
　対象物へ照射した際、同時に照射表⾯に急激にプラズマが⽣成されます。
③ プラズマの衝撃で⺟材から被除去物を剥離
　プラズマの衝撃波及び膨張圧⼒で被除去物が⺟材から剥離されます。

⺟材への影響がとても少ない

⺟材への影響を最⼩限にする仕組み

レーザークリーニングはパラメーター設定など最適条件下において⺟材への影響を最⼩限にすることができます。レーザーで汚れを除去する場合、⺟材と汚れがレーザーに反応する閾値の差を利⽤します。
この閾値が「⺟材」>「汚れ」であれば基本的には⺟材への影響を最⼩限にしてクリーニングが可能です。
⼀⽅で、「⺟材」＜「汚れ」のように、汚れの閾値が⺟材の閾値を上回る場合は⺟材へダメージを与えてしまうことになります。また、レーザーのパワーが⾜りない、もしくは照射時間が⾜りなければ⺟材にダメージを与えませんが、汚れ⾃体を除去することも不可となります。ただし、⺟材への影響が許容される場合は洗浄スピードを優先させた条件設定（ⅲ）でクリーニングをすることも可能です。

パラメータの条件設定により、以下が可能です。
ⅰ酸化層などの被除去物のみ除去
ⅱ酸化層、塗装・被膜を含めた被除去物の除去
ⅲ⺟材への影響を許容した除去

レーザークリーニングを⾏っても内部応⼒の変化がない

レーザークリーニングを
⾏っても内部応⼒の
変化がない

内部応⼒に影響を与えない主な理由は、レーザーの作⽤が⾮常に表層的であるためです。

レーザーのパルスは⾮常に短く（通常はマイクロ秒単位）、エネルギーの浸透深度が⾮常に浅いため、材料の内部構造や内部応⼒に影響を与えることはありません。レーザーのパラメーター（波⻑、パワー、パルス幅など）は、表⾯の汚れや酸化層だけを効果的に除去し、下の⺟材を損傷から保護するように慎重に選定されています。
さらに、レーザークリーニングのプロセスは⾮接触で⾏われるため、物理的な⼒が材料に加えられることもありません。
これにより、内部応⼒が変化することはなく、材料の完整性が保たれます。

1. 連続波とパルス波のちがい　

連続波（CW）

■ 連続波は、波が連続的に振動する波形を指します。
■ レーザーや電波などの光や電波の発信器によって生成されます。
■ 非常に安定した波形を持ち、波長や周波数が一定です。
■ 通常、常時エネルギーが放射され、波が中断することなく一定のパワーを保ちます。

パルス波

■ パルス波は、一定の周期で発生する一時的な波動パルスを指します。
■ レーザー、超音波、電子機器などで使用されます。
■ 一定時間の間にエネルギーが放射され、その後一定の時間が経過すると再びエネルギーが放射されます。
■ パルスの幅や周波数、ピークパワーなどがパルス波形の特性を決定します。

2. シングルモード、マルチモード（トップハット）のそれぞれの特徴

光がまっすぐ単一の光として送り出される（エネルギー密度が均一）

出口から多方向に送出される

シングルモード

シングルモード：シングルモードは、レーザービームが非常に細く、ほとんど1つの光学モードで伝播するモードです。これは、光ファイバーや半導体レーザーなどの特定のレーザー光源で一般的です。シングルモードの利点は、高い光学的な精度や長距離の伝送が可能であることです。

マルチモード（トップハット）

トップハットモードは、レーザービームが広がって均一な強度を持つ形状を指します。この形状は、多くの場合、レーザー加工や光学トラッピングなどのアプリケーションで使用されます。トップハットモードは、広い領域に均一なエネルギーを配布するため、一定の処理効率が得られることが特徴です。

3. 照射パターンが豊富▷直線、波形、円形など

※オプションでリニア、スパイラル、円形、正方形スキャンの8種類のスイングタイプが選べます。

リニアスキャン　　スパイラルシリーズスキャン
円形スキャン-1　　正方形スキャン（１方向）
円形スキャン-2　　正方形スキャン（２方向）
花のスキャン　　　ツイストスキャン

※モデル、レーザーガンの種類でスイングパラメーターの種類は異なります

各照射パターンは調整が可能です

①リニアスキャン

サイズX ：クリーニング長さ
速度：スキャン速度
回転角度：レーザービーム全体の形状の回転角度

②スパイラルシリーズスキャン

サイズX：クリーニング長さ
サイズY：クリーニング幅 SineNum：スパイラルラインの数
速度：スキャン速度 PhaseMove：フェーズの移動/シフトの方法
回転角度：レーザービーム全体の形状の回転角度

③円形スキャン

サイズX：クリーニング長さ
サイズY：クリーニング幅
塗りつぶしサイズ：レーザービームが円を埋める方法
速度：スキャン速度
塗りつぶし角度：塗りつぶしラインの傾斜角度
「回転角度」パラメータと組み合せて設定できます
回転角度：レーザービーム全体の形状の回転角度

4. モーター方式の違いについて（シングルモーター、デュアルモーターの違い）

シングルモーターのレーザークリーナー

●シングルモーターのレーザークリーナーは、一つのモーターがシステム内の動作を担当します。
●このタイプのレーザークリーナーは、光学系やレーザーの制御を一つのモーターで行います。
●一般的にシンプルな構造であり、操作が簡単です。

デュアルモーターのレーザークリーナー

●デュアルモーターのレーザークリーナーでは、二つのモーターが動作を担当します。
●これらのモーターは通常、レーザー光のスキャンやレーザーヘッドの位置調整などの異なる機能を担当します。
●デュアルモーターのレーザークリーナーは、より高度な制御や柔軟性を提供することができます。
●例えば、複雑なサーフェスのクリーニングや効率的なエネルギー利用などが可能です。