「レーザーカッター用のCAD/CAMとは具体的に何を指すのか」「どのソフトウェアが良いのか分からない」と悩んでいる方はいませんか。
実は、レーザーカッター用のCAD/CAMは製造業にとって選び方が重要で、製造プロセスの効率や製品の品質が大きく左右されるのです。
この記事では、レーザーカッター用のCAD/CAMの概要から、具体的なソフトウェアの選び方まで分かりやすく解説します。
レーザーカッターとは
レーザーカッターという名称のとおり、素材をカットする用途に使用されています。しかし、彫刻のような細かい加工もできる多機能なもので、レーザー加工機とほとんど変わりません。
市場にはさまざまな機種があるため、多くの事例を通して加工できるものを理解しましょう。
レーザーカッターの導入を検討している人は、カットのみを想定して選ぶのではなく、どんな加工のできる機種か確認してください。
レーザーカッターの基本原理
レーザーカッターは、特定のレーザー光を高いエネルギー密度に集中させ、素材を溶解若しくは蒸発させて加工する装置です。
レーザーカッターのコアとなるのは、レーザー光源（発振器）であり、生成されたレーザー光がミラー若しくは光ファイバーを通して集光レンズに当たります。
このレンズによりレーザー光が細いビーム状に収束されて、高度に集中された状態で素材に照射され、切断や穴開けなどの精密な加工を実現するのです。
金属板を切断する場合、レーザー光は金属の表面を溶解し、同時にアシストガスが溶融させた金属を吹き飛ばし綺麗な切断面を実現します。
運用には、レーザーヘッドの精度やアシストガスの種類と流量の最適化などが必要です。
レーザーカッターを理解し実際に使用する場合は、装置の仕組みや機能だけでなく、加工する素材の特徴に関する学習をしてください。
レーザーカッターの主な用途
レーザーカッターはさまざまな用途で使用され、工業分野からアート制作まで幅広い分野で活躍しています。レーザーカッターは精密かつ迅速な切断・彫刻ができ、素材の熱影響を最小限に抑えるため非接触加工が特徴です。
レーザーカッターは小ロットから大量生産まで臨機応変に対応できるため、さまざまな産業での導入が進んでいます。具体的な用途は、以下のとおりです。
- 素材の正確な切断
- 製品への彫刻やマーキング
- シールやラベルのハーフカット
- 試作品のプロトタイピング
- アート作品の制作
- 建築モデルの製作
- ファッション・テキスタイルデザイン
- 医療機器の精密製造
レーザーカッターは高精度と応用力によって、今後も利用範囲は拡大するでしょう。
CAD/CAMとは
CAD/CAMは、目的と機能に大きな違いがあります。
2つのシステムの特徴は、以下のとおりです。
| 名称 | CAD | CAM |
|---|---|---|
| 役割 | コンピューターを使用して製品の設計図を2Dや3Dで作成するシステム | 設計データを活用し、工作機械やロボットなどの製造機械をコンピューターを通じて制御し、製品製造を自動化する技術 |
| 機能 | ・形状や構造のモデリング ・シミュレーション ・図面の修正 |
・加工プログラムの作成 ・製造プロセスのシミュレーション ・機械操作の最適化 |
| 進化 | 2D設計から始まり、現在では3Dモデリングが主流。VRやARなどの新技術を搭載しています。 | CADデータによる高度な自動化と最適化ができ、製造プロセスの時間短縮・コスト削減・品質向上につながります。 |
| 連携 | 設計段階での機能を連携。 | 設計データを基に製造段階での操作を行い、設計から製造までのプロセスをスムーズになります。 |
| 使用分野 | 自動車・建築・アパレルなど使用。 | 製造業で幅広く使用され、自動車産業や医療分野をはじめとする多くの産業で重要な役割を担当。 |
CAD/CAMは設計から製造までの異なるフェーズを担当し、それぞれの専門性を生かしながら生産性の高い製品作りに貢献しています。
これらのソフトウェアは、現代の製造業において必要不可欠なツールの一つです。
CAD/CAMの基本概念
CAD/CAMシステムは、設計と製造プロセスに革命をもたらし、製造業における効率化と革新をもたらすテクノロジーです。例えば、自動車業界においては、3D CADを用いて複雑な自動車部品の設計やデータをもとにCAMプロセスを通じて部品の機械加工をします。
これにより、開発～プロトタイピング～生産に至るまでの一連の流れがスムーズになり、市場へのスピーディな製品供給を実現しています。
製品の高品質化・生産効率の向上・開発期間の短縮など、CAD/CAMは製造業の競争力を高めているでしょう。
レーザーカッターにおけるCAD/CAMの役割
レーザーカッターにおけるCAD/CAMシステムは、高精度かつ効率的な加工をする役割を担っています。CADソフトウェアによって設計図が作成され、CAMプロセスが加工指示としてレーザーカッターに転送すると、無駄のない最適な切断ができるからです。
例えば、CAD/CAMシステムは複数の部品を材料のシートに効率良く配置し、材料の無駄を減らしコスト削減ができます。レーザーカッターを使用する板金加工では、一枚の板から多くの部品を取りだすのが要求されます。CAD/CAMシステムは、部品の形状に合わせて、それらを密接に配置して材料の再利用率を上げているのです。
2D～3D-CAM・汎用CAM・専用CAMなど用途別のツールがあるため、最適なソフトウェアを選択すると生産性やコスト削減につながります。
レーザーカッター用CAD/CAMソフトの選び方
レーザーカッター専用のCAD/CAMソフトを選ぶ上で重要なのは、自社製品と加工プロセスに適切なソフトウェア選びです。
レーザーカッターでの加工精度や効率は、CAD/CAMソフトウェアに大きく依存します。
選択すべきソフトウェアは、加工する製品の形状や加工プロセスの複雑さ、使用する工作機械の種類によります。
具体的なレーザーカッター用CAD/CAMソフトの選び方は、以下のとおりです。
- 2Dの穴あけ加工→フィーチャ型CAD/CAM
- 3D形状の精密加工→サーフェス型やポリゴン型のCAD/CAM
CAD/CAMソフトウェアを選ぶ際には、自社で必要なカスタマイズ機能や自動ネスティング機能の有無を確認してください。
機能性
ソフトウェア選定において重視すべき点は、機能性です。
機能性が高いソフトウェアは、求める作業を効率よく正確に実行できます。
例えば、自動ネスティングソフトウェアを選ぶ際には、複雑な形状の部品を無駄なく配置できるか、材料の最適化を図るためのアルゴリズムがあるかを確認してください。
適切なソフトウェアを選択するためには、必要な機能と使いやすさを重視しましょう。
互換性
レーザーカッターを使用する際、CAD/CAMソフトウェアの互換性は重要です。
互換性が高いソフトウェアを選ぶと、デザイン～カットプロセスまでスムーズになります。
一部のCAD/CAMソフトウェアは、特定のレーザーカッターのブランドやモデルに最適化されています。
互換性の低いソフトウェアの場合、機器との通信障害やファイル形式の非対応などの問題が発生しやすいでしょう。レーザーカッター用のソフトウェアを選ぶ際は、使用する機器との互換性を確認してください。
利用目的に合ったソフトウェアの選定
加工品質・生産性向上・コスト削減といった目的を達成するためには、利用目的に合ったソフトウェアの選定が必要です。適切な選択をすると、効率的な業務プロセスと高い生産性が実現できるからです。
例えば、より複雑な3D加工をする場合、高機能のソフトウェアが必要です。逆に、単純な切断作業であれば、基本的な機能に特化した低コストのソフトウェアにしましょう。
自社の目的を果たし、生産性を向上させる最適なツールを選んでください。
主要なレーザーカッター用CAD/CAMソフトウェア
主要なレーザーカッター用のCAD/CAMソフトウェアを3つ解説します。
- SIGMANEST
- AutoCAD
- SolidWorks
SIGMANEST
SIGMANESTは板金を加工する際に使えるCAD/CAMソフトウェアです。
ネスティング機能の搭載で、材料の大幅なコストカットが期待できるソフトとなっています。
板金加工専門のソフトはなかなかないので、材料に板金を使う会社はSIGMANESTを導入すると良いでしょう。
AutoCAD
AutoCADは、高度な2Dおよび3D設計機能で有名なソフトウェアです。
実績と革新的な機能のアップデートにより、精密な設計ができるため、エンジニアリング分野での信用力は高いでしょう。
SolidWorks
SolidWorksは、3Dのパラメトリック設計(入力後のサイズ変更機能)に特化した設計ツールです。
複雑な形状でもモデリングができ、製品設計からシミュレーションまで対応できます。
レーザーカッター用CAD/CAMの将来性
レーザーカッター用CAD/CAMソフトウェアは、将来性が高いです。
AIと機械学習の導入で進化をして、高精度な切断と設計プロセスの自動化ができるからです。
具体的には、以下のような3つの要因によって将来性が高いといえます。
- AI技術の発達
- 機械学習
- 自動化
最新のレーザーカッター向けCAD/CAMソフトウェアは、生産性と品質が向上します。AIと機械学習を取り入れたソフトウェアによって、企業は市場の変化に素早く対応できるでしょう。
技術の進化
レーザーカッター用のCAD/CAM技術の進化は、製造業における生産性の向上をもたらしています。具体的には、AIや機械学習の導入でより高精度な切削ができ、設計プロセスの自動化が進んでいます。これにより、一つ一つの製造プロセスが高速化し、製品の品質も向上しているのです。レーザーカッター用のCAD/CAM技術の進化は、製造業の生産効率を向上させています。
産業への影響
レーザーカッター用のCAD/CAMの産業への影響は大きいです。
具体的には、製造業の中でも精密なパーツや複雑な形状の製品を効率的に製造できます。
これにより、製品の品質向上やコスト削減が図られ、大量生産を実現しました。
つまり、レーザーカッター用のCAD/CAM技術は製造業へ革命をもたらし、競争力を向上させています。
レーザーカッター用のCAD/CAMとは？まとめ
レーザーカッター用のCAD/CAMソフトウェアは、製品の設計から製造に至るまでのプロセスをスムーズにつなぐために不可欠です。
重要な理由は、このソフトウェアが提供する高度な機能によって、製造業者は時間とコストを節約しながら、精度の高い製品を生産できるからです。
例えば、自動ネスティング機能は、材料の無駄を減らし、生産効率を向上させます。
結果、技術が進化するにつれて、CAD/CAMソフトウェアへの需要は増えるでしょう。
適切なソフトウェアを選び、機能をフルに活用できれば、企業は競争力を高められます。
