レーザー加工の世界は、単純な2D表面エッチングをはるかに超えて進化しました。今日、3Dレーザー彫刻（または、深さ彫刻）により、製造業者は見事な触覚レリーフ、テクスチャパターン、および非平面、曲面全体にシームレスなマーキングを作成できます。この革新的な変化は、1つの重要な要素に完全に依存しています。それは、適切な材料を選択することです。
では、この洗練されたプロセスに最適な材料は何でしょうか？真の3Dコンタリングと深さ彫刻に最も互換性があり、効果的な材料は、木材と革、陽極酸化金属、およびキャストアクリルです。
有機材料は、通常、CO2レーザーを使用する場合の深さ彫刻のチャンピオンです。それらの細胞構造により、きれいに気化し、コントラストが高く、テクスチャがあり、深いレリーフを残すことができます。
木材は、CO2レーザービームの下で効果的に炭化および気化するため、深さ彫刻のゴールドスタンダードです。その結果、美しい自然なテクスチャを持つ高コントラストのレリーフが得られます。
互換性： CO2レーザーに最適です。
最適な用途： 地形図、深レリーフのカスタム木製サイン、建築模型、およびユーザーが深さの違いを感じることができるテクスチャパターンを作成します。
プロのヒント： 最大の深さにするには、低速で高出力を使用し、複数回のパスを実行します。コントラストを高めるには、最終的な彫刻を歯ブラシと中性洗剤で洗浄し、オイル仕上げで密閉して、炭化した部分を暗くします。木目の方向に注意してください。深く彫刻する場合、垂直方向の木目は水平方向の木目よりも詳細を保持する傾向があります。
本革とフェイクレザーは、その豪華な感触とレーザーによって作成される豊かなパティナにより、3D彫刻に人気の素材です。
互換性： CO2に非常に適しています。ファイバーレーザーも使用できますが、CO2は天然素材の深さの制御に優れています。
最適な用途： カスタムウォレットのパーソナライズ、ユニークなベルトデザインの作成、またはステッチや細かい彫刻の詳細をシミュレートするために深さ効果が異なる複雑なパッチの作成。
プロのヒント： 速度と出力設定を細心の注意を払ってテストしてください。革は低い着火温度を持っており、過度の電力を使用すると、材料をすぐに焼き切ってしまい、3Dレリーフ効果を台無しにしてしまいます。穏やかなマルチパスアプローチは常に安全であり、1回の積極的なパスよりも優れた結果が得られます。
Corianは、アクリルポリマーと三水酸化アルミニウムで構成された非多孔質のソリッドサーフェスであり、3D彫刻では過小評価されている宝石です。
互換性： CO2に良好です。
最適な用途： ハイエンドの建築模型、美術館品質の看板、および浅く正確な金型の作成。木材とは異なり、Corianは滑らかでテクスチャのない背景を提供し、深さのバリエーション自体を主要な視覚的特徴にすることができます。
材料除去速度、色のコントラスト、および耐久性が最も重要な用途では、ファイバーレーザーシステムと互換性のある材料、またはCO2に適したエンジニアリングプラスチックが推奨されます。
ソリッドメタルでの真の深さ彫刻には、特殊な高出力フェムト秒レーザーが必要ですが、3Dレーザーシステムは、高速コンターマーキングのために陽極酸化アルミニウムに広く使用されています。
互換性： ファイバーレーザーに最適です。
最適な用途： 民生用電子機器のケーシング、医療機器、または自動車部品の曲面へのシリアル化とブランディング。3D機能は、曲率全体で一貫した焦点距離を維持するために使用され、明るいアルミニウムを露出させるために着色された陽極酸化層を迅速に除去します。曲面でのマークの速度と品質により、この材料は非常に効率的です。
アクリル（PMMA）は一般的な材料ですが、3Dアプリケーションでの成功にはその種類が重要です。
互換性： CO2に優れています。
重要な区別： キャストアクリルは、深さ彫刻と3Dレリーフに推奨される唯一の種類です。レーザーが当たると、キャストアクリルは細かい粉末にきれいに気化し、レリーフ作業に最適な、つや消しでテクスチャのあるきれいなエッチングが残ります。押出アクリルは、深く彫刻すると粘着性のある不均一な汚れに溶け込み、目的の3D効果を台無しにします。深さ彫刻を試みる前に、アクリルがキャストであることを常に確認してください。
これらのエンジニアリングプラスチックは、機能的なコンポーネントに価値のある安定性と精度を提供します。
互換性： CO2とファイバーの両方に適しています（色の添加剤によって異なります）。
最適な用途： 機械部品に正確なテクスチャを作成し、プロトタイプに深さを追加し、エンクロージャーに高詳細テキストを彫刻します。特にDelrinは、細かい3D作業に適した、非常にクリーンで低融点の彫刻結果を提供します。ABSは、作業可能ですが、有毒化合物の潜在的な放出により、厳格な排煙が必要です。
レーザーの互換性に関する議論は、オペレーター、機器、および施設に深刻なリスクをもたらす材料について言及せずに完了することはありません。3D彫刻で使用される電力と複数回のパスの増加は、これらの材料に関連する危険性を増幅します。
これは避けるべき最も重要な材料です。PVCまたはビニールをレーザー彫刻機に入れないでください。
理由： PVCまたはビニールがレーザーによって加熱されると、分解して非常に腐食性の塩酸（塩素ガスの形）を生成します。この有毒ガスは、人間の健康に直ちに危険であり、機械の光学系、配線、ミラー、およびエンクロージャー内のすべての金属部品を体系的に破壊します。この損傷は多くの場合修復不能であり、機器の保証を無効にします。
これらの材料での軽いマーキングは可能ですが、深い3Dレリーフ彫刻を試みると、重大なリスクが伴います。
理由： ポリカーボネートとABSはどちらも、高レーザー出力の下で溶融および沸騰する傾向があり、一貫性のない、品質の低い結果につながります。さらに危険なことに、それらは発がん性ヒューム（ABSからのシアン化合物など）を放出し、高い発火リスクをもたらします。これらを処理する必要がある場合は、最小限の電力を使用し、換気システムが最高レベルであることを確認してください。
このカテゴリのプラスチックは、多くの場合、包装と断熱に使用され、非常に危険です。
理由： これらの材料は非常に低い融点を持ち、非常に揮発性で可燃性です。深い3Dカットを作成しようとすると、ほぼ確実に瞬時に発火し、機械エンクロージャー内で即時の火災の危険性をもたらします。レーザー処理を行う前に、常にフォームの化学組成を確認してください。
3Dレーザー彫刻は、カスタマイズと製造における飛躍的な進歩を表しており、以前は特殊なサブトラクティブCNCフライス加工用に予約されていた芸術的な詳細と機能的な精度を可能にします。木材の深いレリーフ彫刻であろうと、曲面アルミニウム電話ケースの高速マークであろうと、3Dレーザープロジェクトの成功は、材料の選択に直接かかっています。
このガイドは、3Dレーザーランドスケープをナビゲートするための基本的な知識を提供します。深い切断のための機械設定の最適化と、換気が工業規格を満たしていることを確認するための関連コンテンツをぜひご覧ください。広葉樹の推奨されるマルチパス設定について詳しく知りたい場合や、革の高度なテクスチャ作成技術の別の方向性を探求したい場合は、お知らせください。