切断機とは
切断機とは、金属や木材などを砥石やガス、レーザー、プラズマなどを使って切断するための装置のことです。
砥石を高速回転させて対象を切断する製品が一般的で、切断対象を土台に固定して、決まった位置を切断するタイプや、手で持ち歩けるハンディタイプの製品もあります。
金属などの切断時には、火花が飛び散る場合が多いため、ゴーグルや防具を装着するなど、安全面にも十分配慮が必要です。また、切断機は素早く正確に切断できるため、製造現場や工事現場、DIY愛好家など様々な場面で利用されています。ただし、高度な技術や知識を必要とするため、専門の技術者が操作することが望ましいです。
より精密な切断が求められる場面では、レーザーやプラズマなどを使用した切断機も開発されており、砥石を使用する場合と比べ、切断面の仕上がりが滑らかで綺麗なため、高品質の製品や建築物の製造に利用されます。
切断機は、素材の切断において欠かせない重要な装置であり、利用方法を十分に理解し、安全に取り扱うことが必要になります。
切断機の使用用途
切断機は鉄やステンレス、アルミ材などの鉄鋼材料、木材、樹脂材料を切断するために使用されます。切断機の選定の際には、切断対象の材料に切断機が対応しているかどうか、使用する電力量、持ち運びできるかなどの考慮が必要です。
切断によって飛び散った粉塵を回収する機構や、切断部のけがき線が見やすい様にライトで照らす機構など、製品によって様々な工夫がされており、用途に適切な製品を選定すれば、作業の効率化を図れます。
切断機の種類としては、砥石を高速回転させて対象を切断するタイプが一般的です。切断対象を土台に固定して、決まった位置を切断するタイプや、手で持ち歩けるハンディタイプの製品もあり、使用用途は多種多様です。
切断機の原理
一般的に使用される高速回転切断機は、砥石を高速回転させて、対象物に接触させることで切断を行います。
砥石は摩擦力によって切削力を発生させ、対象物を切断するために使用されます。一方、ガス切断機は、燃焼ガスの炎を使って対象物を加熱し、熱反応によって酸化反応を起こし、対象物を切削する原理が用いられます。
また、レーザー切断機は、レーザー光線を対象物に照射することで、対象物を溶かすことによって切削を行います。
適切な原理を選定し、対象物の特性に合わせて使用することで、より効率的かつ正確な切削が可能です。ただし、いずれの使用用途でも火花が飛び散るなどの現象が起きるため、ゴーグルや防具を装着するなど、取り扱いには細心の注意が必要です。
切断機の種類
切断機の原理を、砥石を高速回転させる高速回転切断機、ガス切断機、レーザー切断機の3種類があります。それぞれの切断機は切断方法が異なるため、使用用途に合わせて、切断機を選定する必要があります。正しい取り扱い方法を守って使用することで、効率的な作業や安全な作業が可能です。
1. 高速回転切断機
高速回転切断機は径が約300mm以上の円形の砥石、モータ、バイスで構成されています。バイスで切断対象の木材や金属、パイプなどを挟んで、高速回転している砥石で切断します。手動で行う切断の中では、高精度に切断できることが特徴です。
2. ガス切断機
ガス切断機は、鉄と酸素の化学反応を利用して鉄鋼を切断する切断機です。ガスは主にアセチレンを使用します。切断対象の母材をあらかじめ熱しておき、酸素とアセチレンを吹きかけることで、母材を溶かし、切断します。用いる機材が少なく、電気を使わず切断できることが特徴ですが、切断速度や母材を熱しておく必要があることが難点です。
3. レーザー切断機
レーザー切断機は、レンズなどで集光されたレーザービームを切断対象の母材に当て、その部分に酸素などの反応ガスを吹きつきて、母材を溶かすことによって切断します。母材が熱せられる部分を非常に小さくすることができるので、高精度に切断できることが特徴です。
参考文献
https://repository.dl.itc.u-tokyo.ac.jp/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/44/528/44_528_1489/_pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/qjjws1943/26/2/26_2_96/_pdf