シンラッド工業用ガスCO₂レーザー修理

Synrad（現在はNovantaグループ傘下）は、小出力・中出力（10W～500W）のガスレーザーを専門とする、国際的にトップクラスのCO₂レーザーメーカーです。これらの製品は、レーザーマーキング、彫刻、切断、医療機器などで広く利用されています。同社の製品は、高い安定性、長寿命、そして低いメンテナンスコストで知られています。

2. シンラッドレーザーのコア機能

1. 主な応用分野

業界 主な用途 推奨モデル

工業用マーキング/彫刻 プラスチック、木材、ガラスマーキング Firestarシリーズ (30W-100W)

精密切断 薄板金属、アクリル切断 ダイヤモンドシリーズ（150W-300W）

医療機器 レーザー手術・美容機器 メディカルシリーズ（10W～50W）

包装・印刷 カートン/フィルムコーディング、可変データ印刷 PowerLineシリーズ（60W-200W）

2. 技術的な利点

波長：10.6μm（遠赤外線）、非金属材料の加工に適しています。

変調周波数: 最大 50kHz (Firestar ti シリーズ)、高速マーキングをサポートします。

寿命: 通常 50,000 時間以上 (通常のメンテナンス条件下で)。

III. シンラッドレーザーの構造と動作原理

1. コアコンポーネント

コンポーネント機能の主な特徴

レーザーガスチューブ CO₂/N₂/He 混合ガス励起レーザー 密閉設計、メンテナンスフリー

RF電源 40-120MHz高周波励起ガス放電 水冷/空冷オプション

光共振空洞 全金属レンズ、金メッキ反射層 耐高温性、耐汚染性

温度制御システムTECまたは水冷により±0.5℃の安定性を維持、電力ドリフトを防止

制御インターフェース アナログ/デジタル信号（RS-232、USB） 主流のPLCおよびマーキングソフトウェアと互換性あり

2. 動作原理

ガス放電: RF 電力により CO₂ ガスがイオン化され、粒子数が反転します。

光増幅: 光子は全反射鏡 (背面ミラー) と部分反射鏡 (出力ミラー) の間で振動して増幅します。

出力制御: RF電源電力を変調することにより、パルス/連続出力を実現します。

4. よくある障害とエラーメッセージ

1. 一般的な故障コードと処理

エラーコード 意味 考えられる原因 解決策

E01 RF電源障害 電源モジュールが破損/過熱 放熱を確認し、電源を交換してください

E05 レーザー出力が低い ガスの劣化/レンズの汚染 レンズを清掃し、ガス圧を確認してください

E10 水温が高すぎる 冷却システムが詰まっている/ウォーターポンプが故障している 水回路を清掃し、ウォーターポンプを交換してください

E15 インターロックトリガー（安全ドアが開いている）外部安全回路が切断されていますドアスイッチと配線を確認してください

2. その他のよくある問題

不安定なレーザー出力:

原因: 温度制御の失敗または RF 電力の変動。

処理: オシロスコープを使用して RF 信号を検出し、温度制御 PID パラメータを調整します。

5. メンテナンス方法

1. 日常のメンテナンス

光学系：

出力ミラー/反射鏡を毎週点検し、専用のレンズクリーナーで拭いてください。

手で光学面に直接触れないようにしてください。

冷却システム:

冷却剤を毎月テストします（脱イオン水の導電率 <5μS/cm）。

フィルターは四半期ごとに清掃してください（水冷式モデル）。

ガス監視:

レーザー管ガス圧力（正常範囲 50 ～ 100Torr）を記録し、異常な場合は製造元に連絡してください。

2. 予防保守計画

サイクルメンテナンス用品 ツール/材料

毎週の光学レンズクリーニング綿棒、無水エタノール

毎月ファン/ウォーターポンプの動作状態を確認するマルチメーター、流量計

6ヶ月ごとにRF出力電力を校正するパワーメーター、オシロスコープ

毎年工場に戻り、ガスの純度と密封性を検査します。Synradの専門検査装置

3. 長期停止時の注意事項

電源をオフにする前にレーザーを 30 分間稼働させて、内部の湿気を排出します。

保管環境：温度10〜30℃、湿度<60%、ほこりを避けてください。

VI. 競合他社との比較（シンラッド vs コヒーレント CO₂ レーザー）

インジケーター Synrad Firestar f100 Coherent Diamond E-100

電力安定性 ±2% ±1.5%

変調速度 50kHz 100kHz

メンテナンスコスト 低（消耗品なし） 高（定期的にガスを交換する必要がある）

標準寿命 50,000時間 30,000時間

VII. 要約

シンラッドレーザーは、密閉ガス管設計とモジュール式RF電源により、ユーザーメンテナンスの難易度を大幅に低減します。主なメンテナンスポイントは以下のとおりです。

光学レンズを定期的に清掃してください（パワー減衰を防ぐため）。

冷却システムを厳密に監視します（RF 電源の過熱と損傷を防ぐため）。

操作を標準化します（ガス管に影響を与える頻繁な電源のオン/オフを避けます）。

複雑な障害（ガス漏れやRF回路の損傷など）の場合は、専門の技術サービスプロバイダーに連絡して対応することをお勧めします。