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繊維・布

布地(または織物とも呼ばれる)は柔軟性のある材料であり、繊維を織り合わせて作られるのが一般的です。繊維には、ウールや綿のような天然のものもあれば、ナイロンやポリエステルのような人工的なものもあります。ほとんどの布地はレーザー切断によって加工できます。フェルトやフリースなどの一部の布地は、レーザー彫刻やレーザーマーキングでも加工できます。布地の重要な用途の一つは装飾です。装飾では、接着剤付きの材料またはその他の熱活性化材料をカットして布製品に熱圧着することで、ロゴ、デザイン、文字、数字などを作り出します。布地と織物のベンダーについては、材料サプライヤー一覧をご覧ください。

Sample of Fabrics and Textiles

織物と布地の種類








レーザー加工の種類

新製品の開発から大量生産に至るまで、材料加工におけるレーザーの役割はこれまでになく広がっています。すべてのレーザー加工について、レーザービームのエネルギーは材料と相互作用して、何らかの方法で材料を変換します。各変換(つまりレーザー加工)は、レーザービームの波長、出力、デューティサイクル、および反復率を精密に調整することで制御されます。このようなレーザー加工には、以下のものがあります。

すべての材料には、レーザービームがどのように相互作用し、その結果材料がどう改質されるかを決定付ける固有の特性があります。織物と布地の最も一般的な加工方法を以下にご紹介します。


織物と布地のレーザー切断
CO2レーザービームのエネルギーは、天然繊維と合成繊維いずれの場合も簡単に吸収されます。このため、レーザービームの光路にある布地の一部が急速に加熱されて気化します。レーザー出力が十分な強さであれば、レーザーによって布地が完全に切断されます。ほとんどの布地はレーザーで切断するとすぐに気化するため、熱影響域を最小限に抑えて、滑らかなエッジを形成します。また、レーザー切断によりエッジが塞がれるため、布地がほつれなくなります。

織物と布地のレーザー彫刻
CO2レーザービームの出力を制限して、材料を指定の深さまで除去(彫刻)することができます。レーザー彫刻加工を使用すると、布地の表面に複雑なパターンやデザインを作り出すことができます。レーザー彫刻は、不織布(フェルトなど)や毛羽立っている布地(フリースなど)に最も効果的です。通常、布地を彫刻することはありません。これは、彫刻加工により織りが破壊され、布地がほつれてしまうためです。

織物と布地のレーザーマーキング
布地によっては、CO2レーザービームを当てると色や色合いが変わることがあります。材料を除去することなく表面の外観を変化させる加工をレーザーマーキングと言います。レーザーマーキングを使用することで、布地の表面に目に見える模様やデザインを作り出すことができます。

複合加工
前述のレーザー切断、彫刻、およびマーキング加工は、布地を移動したり再固定したりせずに組み合わせることができます。







布地と織物のレーザーシステムに関する一般的な注意点

プラットフォームのサイズ – レーザー加工する布地の最大サイズを保持するのに十分な大きさであるか、大型の材料を加工するためのクラス4の機能を備えていなければなりません。

波長 – 10.6ミクロンの波長はほぼすべての布地と織物によって容易に吸収されるため、レーザー切断、彫刻、およびマーキングに最適です。

レーザー出力 – 実施する加工に基づいて選択する必要があります。布地のレーザー切断、彫刻、およびマーキングには、25~150W(CO2レーザー)が最適です。

レンズ – 2.0レンズは布地および織物のレーザー加工に最適な汎用加工レンズです。

切断テーブル – レーザー切断する布地または織物のシートを支えます。

排気 – レーザー加工中に発生した気体や粒子を布地のレーザーカッター、彫刻機、およびマーカーから取り除くのに十分なエアフローが必要です。

エアアシスト – レーザーの焦点の近くに空気を噴射して、布地および織物のレーザー切断、彫刻、およびマーキング中に発生した気体や粒子を除去します。



布地および織物のレーザー加工に関する環境、衛生、および安全性への配慮

ほとんどの場合、レーザー材料の相互作用によりガス状流出物や粒子が生じます。布地および織物のレーザー加工からの流出物には、さまざまな揮発性有機化合物(VOC)が含まれているため、外部の環境に排出する必要があります。あるいは、流出物を最初にろ過システムで処理してから外部環境に排出することもできます。布地の燃焼はレーザー加工に伴う現象で、炎を発生させる可能性があります。そのため、布地のレーザー加工を常に監視する必要があります。