海洋産業におけるレーザー切断機の応用動向

近年、「精密造船」と「高速造船」が造船業界の発展における主要なトレンドとなっています。レーザー切断技術は急速に発展し、レーザー加工業界全体の70%以上を占めています。造船業界は主に鋼板を原材料としており、レーザー切断板を使用することで、複雑な大型金型打ち抜き加工方法の一部に取って代わることができ、生産サイクルを大幅に短縮し、コストを削減できます。現在、造船業界の船体板部品のブランキング方法は、主に火炎切断、プラズマ切断、せん断加工、レーザー切断を採用しています。他の切断方法は、レーザー切断に比べて多くの欠点があり、火炎切断やプラズマ切断はスリット幅が広く、切断精度が悪く、有害ガスが発生しやすく、環境汚染の原因となります。また、レーザー切断は船舶用鋼板の切断に適しており、高い切断精度、小さな熱変形、二次加工（フライス加工、穴あけ加工など）の削減、搬送、研削、特に小円、穴、表面加工の利点があり、船体セグメント搬送の精度要件に合致し、フレームアセンブリのクリアランス制御を1mmの範囲内に完全に確保できますが、鋼材の実際の切断速度はプラズマ切断よりも劣ります。

船舶の切断では、船体断面の移送精度とフレーム移送の隙間を1mm以内に制御することが求められます。従来、船舶製造企業は一般的にプラズマ切断でリブを切断していましたが、組み立て時の隙間を確保するためにリブに切断マージンを設定しており、現場での組み立て時に手作業による切断が必要でした。切断品質は不均一で、スリット内の残留酸化物により組み立て作業量が増加し、組み立てサイクルが長くなり、結果としてセクション全体の建設サイクルが延長されていました。さらに、レーザー切断機を使用することで、組み立て時の余剰部品がなくなり、現場での切断作業が不要になり、労力と材料の無駄が削減され、フレームの組み立て速度が大幅に向上し、組み立て品質も大幅に向上しました。

船舶製造の分野では、レーザー切断機は、リブプレートをプラズマ切断する際に、リブプレートに切断マージンを設定することで発生する切断品質の不均一性を回避し、組み立て作業量、組み立てサイクル、材料費および人件費の無駄を削減します。レーザーで切断された船舶用鋼板は、良好な継ぎ目品質、良好な切断面の垂直性、垂れ下がらない、薄い酸化層、滑らかな表面、二次加工不要、直接溶接、熱変形が小さい、高い曲線切断精度、作業時間の短縮、高強度船舶用鋼板の切断の容易化、船内木材のクリアランス量の偏差を実現します。