レーザー溶接機とは？種類と特徴、価格、おすすめ製品15選を解説！

レーザー溶接機とは

 

レーザー溶接機とは、レーザーの熱を用いて素材を溶解し溶接を行う装置です。そのため、レーザーの特性から溶け込みが深くなり、細いビードの溶接を実現できます。
本項は、レーザー溶接の特徴や溶接部に起こる現象について詳しく解説します。

 

 

レーザー溶接の特徴

レーザー溶接の特徴は、溶接部に与えるエネルギー密度の高さとビードの狭さです。レーザー溶接では、一点に集中させたレーザー光を溶接部に照射し、溶接部に加わる熱量を局所的に増加させます。そのため、溶接ビードが細くなり、深い溶け込みが可能です。

 

エネルギー密度の高い溶接方法には、真空中の電子放出を利用した電子ビーム溶接も存在します。電子ビーム溶接は、光学的な設備（レンズなど）を必要としないため、装置のシンプルさが魅力です。

しかしながら、電子ビーム溶接は真空中で行わなければならない制約があります。そのため、レーザー溶接の方が汎用性の高い手法と言えるでしょう。

 

一方、アーク溶接は、トーチ内にある電極と素材間における放電により熱を加える溶接法です。そのため、溶接部に加わるエネルギー密度が少なく、溶け込みの浅く素材を熱する面積の広い特徴を持ちます。

このように、レーザー溶接は設備制約の少なさや、細かく深い溶け込みにより様々な素材や状況に対応できる溶接法と言えるでしょう。

 

 

レーザー溶接の溶接現象

レーザー溶接では、連続発振とパルス発振の選択で溶融・凝固の状況が変わります。レーザーの連続発振とパルス発振は、以下の違いがあります。

 

 

 

 

連続発振によるレーザー溶接は、一か所にレーザーを集中させるほど素材に与える熱量が多くなります。そのため、溶接速度によって溶け込みの深さが変化する点が特徴です。
一方、パルス発振によるレーザー溶接は、レーザーが素材に与える出力の変化（パルス波形）によって、溶接部に与える熱影響が変化します。

そのため、素材の厚みや強度によりゆっくり出力を上げてスパッタを抑制したり、ゆっくり出力を下げてポロシティ（溶接内部に空洞が生じる欠陥）の形成を防止したりできます。

上記から、連続発振とパルス発振のレーザー溶接は、以下の様な使い分けが一般的です。

 

 

• 2㎜以下の板およびスポット溶接：パルス発振
• 2㎜以上の板：連続発振

 

このように、レーザー溶接では溶接箇所や素材の厚みによるレーザー発振の選択が重要だと言えるでしょう。

 

 

アシストガスの役割

レーザー溶接では、レーザーの照射と同時にアルゴンやヘリウムなどのアシストガスが使用されます。アシストガスには、以下2つの役割を持ちます。

 

 

1.加工性能を高める

溶接時には、高温状態の素材と大気が酸化反応を起こします。酸化反応とは、物質が酸素と化合する（もしくは水素が奪われる）化学反応です。例として、熱した鉄と大気中の酸素が反応し、酸化鉄（サビ）を形成する現象が挙げられます。

このような酸化反応を防止するためには、溶接時に他の元素と反応しにくいアルゴンやヘリウムから成るアシストガスを噴射し、溶接部と大気の遮断が必要です。

 

2.光学部品の保護

素材にレーザーを照射すると、素材の温度が急激に上がり、煙やスパッタが発生します。溶接時に発生した煙やスパッタは、レーザー光を遮りレーザーのエネルギー密度を低下させたり、トーチ内に混入し光学部品（レンズなど）を汚したりする可能性を否定できません。

 

そこで、溶接時にトーチからアシストガスを噴射すると、ガス圧力によりスパッタや煙をトーチ内部やレーザーから遠ざける役割を果たします。

このように、アシストガスは化学的な側面（酸化防止）および物理的な側面（煙やスパッタからの保護）における役割を果たしているとわかります。

 

 

レーザー溶接の種類

 

レーザー溶接には、発振方法による分類の他にレーザー媒質による分類が存在します。レーザー媒質とは、物質に光などの外的な要素を加え光を増幅させる素材です。

本項では、レーザー溶接機に使われる代表的な4種類の溶接を、レーザー媒質や波長などの観点から解説します。

 

CO2レーザー溶接

CO2レーザーは、二酸化炭素（CO2）・窒素（N2）・ヘリウム（He）の3種類もしくは、左記に一酸化炭素（CO）を加えた4種類の混合ガスに光を当ててレーザーを発振します。また、これらの気体は高パワー化しやすく、大出力での連続発振に適します。そのため、CO2レーザーは厚みのある素材から樹脂などの多くの素材の溶接に使用される溶接法です。

 

一方、CO2レーザーの波長は10.6μmのものが多く、他のレーザー溶接と比べて長い波長を持ちます。そのため、レーザー品質（集光性および輝度）の観点では、他のレーザー溶接と比べてやや劣ります。

このように、CO2レーザー溶接はレーザーの品質はやや低いものの、高パワーなレーザーによって様々な素材に対応できる溶接法だと言えるでしょう。

 

YAGレーザー溶接

YAGレーザーは、イットリウム・アルミニウム・ガーネットといったレーザー媒質に光を当てて発振します。上記のレーザー媒質は、CO2レーザーと同じく高パワー化しやすい特性を持つため、連続発振およびパルス発振のレーザーを生成できます。しかしながら、YAGレーザーによる連続発振は発振効率（レーザー生成に必要な電力とレーザー出力の比）が極めて悪く、パルス発振による生成が主流です。

YAGレーザーの波長は、1.064μmと非常に短く、レーザーの集光性や輝度の高さが魅力です。上記の性質から、YAGレーザーは素材に深く溶け込むため、スポット溶接の他に微細溶接や穴あけ加工などにも使用されます。

このように、YAGレーザー溶接はスポット溶接や微細な部品への溶接に長けた溶接法と言えるでしょう。

 

半導体レーザー溶接

半導体レーザーは、外部から流した電流によって半導体の内部の電子を移動させ、レーザーを放出します。この方法は、CO2やYAGのように光を用いてレーザーを発振する方法ではないため、装置全体のコンパクト化および光源のメンテナンスを必要としない点が魅力です。

半導体レーザーの波長は、0.80μm〜0.98μmと極めて短く、発振効率が他のレーザーに比べて高いので、効率よく深い溶け込みを実現できます。

しかしながら、半導体レーザーは集光性の悪さや単一レーザーのパワー不足が弱点で、焦点距離の調整などエネルギー密度を高める工夫を必要とします。

 

ファイバーレーザー溶接

ファイバーレーザーは、細い径の光ファイバーをレーザー媒質として発振します。また、ファイバー構造内に反射材を設置できるため、ミラー調整の必要がありません。そのため、機器の取り扱いが簡単になる利点を持ちます。

ファイバーレーザーは、波長が1.080μmと短く、ファイバー構造の径を細くして集光性を高められるので、効率的に輝度および集光性の高いレーザー発振が可能です。そのため、ファイバーレーザー溶接は微細ながら深い溶け込みができ、微細な部品や薄板の溶接に力を発揮します。

このように、ファイバーレーザー溶接は他のレーザー溶接と比べて効率や性能の面でバランスが良いため、産業界で注目されている溶接法の1つに数えられます。

 

 

 

レーザー溶接機おすすめ15選！

ここまでレーザー溶接の特徴や発振方法およびレーザー媒質による分類等を解説しました。

現在、多くのレーザー溶接の中でもファイバーレーザー溶接が注目されており、様々なメーカーにより販売されています。

本項では、数あるレーザー溶接機の中からおすすめの15製品を紹介します。

 

 

（１）【WELDTOOL】ファイバーレーザー溶接機WT-FL1500

引用：https://www.weldtool.jp/contents/wt-fl1500

 

WELDTOOL社は、TIG溶接機や溶断機などのツールにおいて10年以上の販売実績を誇る溶接機専門店です。ファイバーレーザー溶接機【WT-FL1500】は、198万円（税抜）で販売しており、以下のような点からおすすめします。

 

 

• おすすめポイント①：ハンドガンタイプのトーチは軽量でコンパクト

「WT-FL1500」のトーチはハンドガンタイプの形状で、全長250mm・幅41mmとコンパクトです。

ファイバーレーザー溶接機は狭いところの溶接に不向きな事が多いですが、「WT-FL1500」ならトーチ先端における最大長さ110mm・最大径Φ18mmと狭いところにも届きやすいサイズ感で、重さも800gと片手で手軽に扱える重量もおすすめの理由です。

 

• おすすめポイント②：クリーニング機能搭載でサビや塗装、黒皮等の除去も可能

「WT-FL1500」は、溶接以外にサビや塗装等の表面を除去するクリーニング機能

を搭載。レーザー幅は10～120mmまでの調整ができ、グラインダー等が入らない部分も楽に剥離が可能です。

 

• おすすめポイント③：安心の３年保証付

「WT-FL1500」は、発振器に３年間の保証が付いており、購入後も安心して

ご使用いただけます。

 

おすすめポイント④：納品時に安全使用のためのレクチャーが受けられるWELDTOOLでは納品の際に、安全に使用するためのレクチャーやアドバイスを実施しています。専門店ならではの、安心してファイバーレーザー溶接機を導入するためのサポートです。

 

ファイバーレーザー溶接機WT-FL1500の実際の様子は以下の動画で確認できます。

 

【使用方法　始動～溶接】WT-FL1500/2000

 

 

 

 

（２）【smart DIYs】ファイバーレーザー溶接機SLW1500

引用：https://www.smartdiys.com/slw1500/

 

smart DIY社の【SLW1500】は、180万円（税抜）から販売されているファイバーレーザー溶接機です。SLW1500は、自社でパーツを選定し、試験を行っているため高品質な性能が担保されている点や、メーカー直販のため導入コストが低い点が魅力です。

また、smart DIY社は3Dプリンターのパーツ販売をルーツとしており、光学部品の知見が深い点もファイバーレーザー溶接機の性能に寄与していると言えるでしょう。

 

 

 

（３）【群協製作所】ファイバーレーザー溶接機1500-GU

引用：https://www.gunkyo.co.jp/gunyu_weld/

 

ファイバーレーザー溶接機【1500-GU】を販売する群協製作所は、レーザー用のノズル製造をルーツとする日本唯一のレーザー加工機の消耗部品を扱うメーカーです。そのため、レザー溶接機に関しても消耗品や予備品および保守に対するサポート体制が充実している点が魅力と言えるでしょう。

なお、製品価格は下記のホームページまでお問い合わせ願います。

 

 

 

（４）【中日クラフト】ファイバーレーザー溶接機CHU-LW1500

引用：https://www.chu-cra.co.jp/welding/

 

中日クラフト社のファイバーレーザー溶接機【CHU-LW1500】は、本体重量45kgかつトーチ重量0.6kgの身軽さが特徴です。

また、中日クラフト社は自社設備にスーパークリーンルームを完備しています。そのため、製品および修理やメンテナンスの品質が担保されており、安心して依頼できる点が魅力と言えるでしょう。

本体価格はオープン価格のため、販売店までお問い合わせください。

 

 

 

（５）【アマダウエルドテック】ファイバーレーザー溶接機MF-C2000A-S/SC

引用：https://products.amada.co.jp/products/product/?productid=id001506&language=1

 

アマダウエルドテック社のファイバーレーザー溶接機【MF-C2000A-S/SC】は、2000Ｗの高出力による品質の高い微細溶接が行える点が特徴です。また、アマダウエルドテック社は1980年代からYAGレーザー機器の開発および販売を行っており、レーザーに関するノウハウが豊富なメーカーと言えるでしょう。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（６）【光響】ハンディー式ファイバーレーザー溶接機FL-AW-1500

引用：https://www.symphotony.com/welder/

 

光響のハンディー式ファイバーレーザー溶接機【FL-AW-1500】は、本体重量が業界最軽量の39kg（トーチ重量：0.68kg）を実現しています。また、月額20万円のサブスクサービスや日割り単位でのレンタルサービスも充実しており、スポットでの対応から長期的な使用にも適したサービスが準備されている点が魅力です。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（７）【WEL-KEN】ファイバーレーザー溶接機V-HF2000

引用：https://www.wel-ken.co.jp/v-hf2000/

 

WEL-KEN社のファイバーレーザー溶接機【V-HF2000】は、優れたレーザー品質により、良好な溶接を実現できる点が魅力です。その性能は、1.070μmという短い波長を発振できる点からも裏付けられていると言えるでしょう。

また、WEL-KEN社ではファイバーレーザー溶接機の導入を検討されている方のためにショールームを用意しており、溶接の条件出しなどの相談を受け付けている点も特徴です。

 

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（８）【ユーボン】ファイバーレーザー溶接機IPG1500W

引用：https://www.youbon.co.jp/kizai/05ipg1500w.html

 

ユーボン社のファイバーレーザー溶接機【IPG1500W】は、標準価格が72万5000円（税抜）と導入しやすい値段設定です。また、本体寸法1080×600×130、重量255kgと重量感のある仕様が特徴で、定置作業での溶接設備に適した製品だとわかります。

ユーボン社は、コンピューターシステムおよび加工サービスの販売をルーツとしており、ラミネータやインクジェットからレーザー溶接機まで幅広いノウハウを持ったメーカーだと言えるでしょう。

 

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（９）【イデア】ファイバーレーザー溶接機type1500

引用：https://www.idea-cp.com/service/laserwelding.html

 

イデア社のファイバーレーザー溶接機【type1500】は、1mm程度のアルミ板の溶接を可能とする性能を持ちます。また、本体寸法が1053×800×1225mm/重量250kgと定置作業での溶接に適した仕様の製品です。

イデア社は、レーザー溶接機の他にもレーザーによる表面処理技術（レーザークリーニング）を専門に扱う機器を生産しているため、レーザーに造詣の深いメーカーと言えるでしょう。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（１０）【日本ウエルディング】ファイバーレーザー溶接機FBL-1500CW

引用：http://www.nihonwelding.co.jp/1000cw.html

 

日本ウエルディング社のファイバーレーザー溶接機【FBL-1500CW】は、軽量でシンプルなデザインのペン型ハンディトーチが特徴です。そのため、使い勝手や取り回しの良さから作業者に優しいファイバーレーザー溶接機だとわかります。

また、日本ウエルディング社は1960年代にプラズマ溶接機（2003年に販売終了）を、1980年代にYAGレーザー加工機を販売しており、レーザー溶接機の老舗メーカーと言えるでしょう。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

（１１）【リンシュンドウ】ファイバーレーザー溶接機RSD-SUNMAX-FL–LCW

引用：https://www.laser-machine.com/FL/lcw.shtml

 

リンシュンドウ社のファイバーレーザー溶接機【RSD-SUNMAX-FL-LCW】は、溶接の他にレーザーによる切断およびサビ落としや塗料剥離などの洗浄も行える点が魅力です。

リンシュンドウ社は、サンマックスレーザーというブランド名を用いており、ファイバーレーザー溶接機の他に、UVレーザーやCO2レーザーの製造販売を行っています。

レーザー機器の豊富なノウハウから、故障時の対応など迅速なサポートが期待できるでしょう。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（１２）【UW JAPAN】YAGレーザー溶接機UJ-015A

引用：https://uw-j.co.jp/yag-laser-welding-machine/

 

UW JAPAN社のYAGレーザー溶接機【UJ-015A】は、中国No.1のYAGレーザー溶接機の仕様に日本製の電子部品を採用した製品です。また、パルス発振による”ノコギリ型”の波形など様々なレーザー波形を制御でき、スパッタの低減に役立ちます。

UW JAPAN社は、中国に本社を置くレーザー溶接機メーカーUW社の日本法人です。そのため、中国で大量生産できるコストメリットをベースに日本向けにカスタマイズされた性能が魅力です。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（１３）【テラスレーザー】YAGレーザー溶接機YW-150

引用：https://teluslaser.co.jp/products/t-laser/spec

 

テラスレーザー社のYAGレーザー溶接機【YW-150】は、低出力帯に特化したレーザー溶接システムです。また、パルス発振によるレーザーは素材に熱を溜めず、溶接部の歪みや硬化の抑制に役立ちます。

テスラレーザー社は、令和元年に創立したレーザー機器などを開発・製造・販売するメーカーです。同社は、海外にも事業所を展開しており、グローバルなモノ作り現場から生まれる様々な課題を解決するサービスを提供しています。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（１４）【田邊研電】YAGレーザー溶接機FIXER

引用：https://www.tanabekenden.co.jp/j/laser/fixer125/index.html

 

田邊研電のYAGレーザー溶接機【FIXER】は、重量32kgと軽量で持ち運びやすく、5種類のレーザー波形を実現できる性能を兼ね備えた製品です。

田邊研電は、1970年代に研磨機や鋳造機を、2000年代にレーザー溶接機の開発・販売を開始したメーカーです。そのため、様々な素材加工の経験やノウハウを持つメーカーと言えるでしょう。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

（１５）【テクノコート】YAGレーザー溶接機TL-150

引用：https://www.technocoat.co.jp/products/tl-series/spec/

 

テクノコート社のYAGレーザー溶接機【TL-150】は、レーザー溶接の品質および精度の高さから、精密な肉盛補修を可能とした製品です。そのため、金属部品の摩耗やキズ、加工ミスの補修も可能となり、無駄のないモノづくりに役立ちます。

テクノコート社は、資源の再利用に念頭を置いており、材料コーディングによる長寿命化やレーザー肉盛・溶接による再生補修に特化した製品が魅力です。

製品価格は下記のホームページまでお問い合わせください。

 

 

 

まとめ

今回は、レーザー溶接機の特徴や種類からおすすめ製品までを解説しました。

レーザー溶接機は、レーザーの発振方法の選択により様々な用途に対応できる装置です。中でも、レーザーの効率や性能におけるバランスの良さからファイバーレーザー溶接機に注目が集まっています。

 

WELDTOOLは、ファイバーレーザー溶接機を始めとする様々な溶接機を扱う専門店です。

ファイバーレーザー溶接機WT-FL1500は、操作パネルで簡単にビード幅やワイヤーの送給を設定でき、初心者でも少しの練習でプロ並みの溶接を可能とします。

溶接作業の生産性をアップさせるために、ファイバーレーザー溶接機の導入を検討されている方は、ぜひWELDTOOLにお問い合わせください。