ナサ工業株式会社

金属加工において、「2次元レーザー加工機（2D）」と「3次元レーザー加工機（3D）」は、それぞれ得意とする加工領域が異なります。

本記事では、加工できる形状・精度・用途・導入メリットなどを比較しながら、違いを分かりやすく解説します。

2次元レーザー加工機とは

2次元レーザー加工機は、平板（板材）を高速・高精度で切断するための加工機です。

レーザーの動きは基本的にX軸・Y軸で構成され、Z軸は高さ制御のみに使用されます。

二次元レーザー加工機の特徴

• 平らな板材の切断に特化
• 高い加工速度と精度
• 薄板〜中厚板の量産に非常に強い
• シンプル構造のため導入コストが比較的安い

二次元レーザー加工機の主な用途

• 金属板の外形切断
• 穴あけ加工
• 看板・工業部品・ブラケットなどの製造

（参考：平板切断が中心で、スチールやステンレスなど0.8〜30mm程度に広く対応）

3次元レーザー加工機とは

3次元レーザー加工機は、立体形状・曲面・パイプ材の加工に対応した加工機で、多軸制御（X・Y・Z＋回転軸）により、複雑な立体面にもレーザーを当てることができます。

3次元レーザー加工機の特徴

• 曲面・立体形状の加工が可能
• プレス後のトリムやパイプ加工に適合
• 開先加工（ベベル）など、角度をつけた切断ができる
• 複雑形状でも高い精度が出せる

3次元レーザー加工機の主な用途

• 自動車ボディ部品のトリム加工
• パイプや形鋼の穴あけ
• 立体フレームの高精度切断

（参考：多軸で複雑面に対応し、航空宇宙・自動車で活用される精密加工技術）

レーザー加工機の種類と切断可能な素材・材料

レーザー加工機は、使用するレーザーの種類や加工方法によっていくつかのタイプに分類されます。ここでは主要な種類とそれぞれの特徴について解説します。

CO2レーザー加工機

CO2レーザー加工機は、二酸化炭素を媒質としたレーザーを使用する加工機で、非金属素材の加工に優れています。木材、アクリル、ガラス、紙、布などの材料に対して高精度な切断やレーザー彫刻が可能です。出力は数十W〜数百Wまで幅広く、家庭用の小型レーザーカッターから業務用の大型機まで、用途に応じた機種が揃っています。デザイン性の高い製品や看板製作など、非金属素材を扱う業界で広く利用されています。

ファイバーレーザー加工機

ファイバーレーザー加工機は、光ファイバーを用いたレーザーシステムで、金属加工に最適な機種です。スチール、ステンレス、アルミニウム、銅などの金属材料に対して高速かつ高精度な切断・マーキングが可能です。CO2レーザーと比較して電気効率が高く、メンテナンス性にも優れているため、業務用として金属加工の現場で広く採用されています。薄板から中厚板まで対応可能で、板金加工の生産性向上に大きく貢献します。

レーザーマーキング・彫刻機

レーザーマーキング機は、材料表面への刻印や彫刻に特化したレーザー加工機です。金属、プラスチック、ガラスなど様々な素材に対して、ロゴ、シリアルナンバー、QRコードなどを高精度に印刷・マーキングできます。切断ではなくマーキングに特化しているため、製品のトレーサビリティ管理や装飾加工に最適です。小型で操作も簡単なモデルが多く、製造ラインへの組み込みも容易です。

用途に合わせた選び方

レーザー加工機を選ぶ際は、加工したい素材と用途を明確にすることが重要です。金属の切断が中心ならファイバーレーザー、木材やアクリルなど非金属素材ならCO2レーザー、マーキングや彫刻が主な用途ならレーザーマーキング機が向いています。

2次元レーザー加工機と3次元レーザー加工機の違い

2次元レーザー加工機が主に板材を平面上で切断・彫刻するのに対し、3次元レーザー加工機は曲面や複雑な立体形状の部品を3次元空間で自由自在に切断・溶接できる点が最大の違いです。2Dは主に板金加工で、3Dは自動車部品や航空機部品などの精密な立体部品加工に用いられ、デジタルデータから高精度な加工を自動で行えるのが3Dの強みです。

2次元レーザー加工機と3次元レーザー加工機どちらを選ぶべきか？（用途別おすすめ）

それでは、2次元レーザー加工機と3次元レーザー加工機とではどちらを選ぶべきなのでしょうか。用途別におすすめのケースを解説します。

2次元レーザーが向いているケース

板金部品の量産をしたい

加工スピードを重視したい

製造コストを抑えたい

3次元レーザーが向いているケース

プレス成形品の仕上げ加工をしたい

曲面やパイプに正確な穴を開けたい

多品種少量生産や複雑部品に対応したい

（参考：パイプや曲面加工は3Dで正確に加工可能）

レーザー加工機の種類と特徴、2次元レーザー加工機と3次元レーザー加工機の比較まとめ

2次元レーザー加工機は平板加工の生産性とコストメリット、3次元レーザー加工機は複雑形状への柔軟性と高付加価値が強みです。自社の製品特性や生産体制にあわせて最適なレーザー加工機を選定することで、加工精度の向上・リードタイム短縮・生産効率アップにつながります。

ナサ工業の設備

2次元レーザー加工機：アマダLC2012 C1 AJ（ターレットパンチプレスと2次元レーザー加工機の複合機）

3次元レーザー加工機：トルンプTruLaser Cell 5030

2次元レーザー加工機：アマダ（LC2012 C1 AJ ）主な特徴

（ターレットパンチプレスと2次元レーザー加工機の複合機）

複合加工が可能 ターレットパンチプレスとレーザー加工を1台で実現できる複合機です。パンチング加工とレーザー切断を同一機械で行えるため、段取り替えの時間を削減し、生産効率が大幅に向上します。

高速・高精度な板金加工 平板（板材）に対して、パンチプレスによる穴あけ・成形加工と、レーザーによる外形切断・複雑形状の切断を組み合わせて加工できます。これにより、多様な板金部品を1台で完結できます。

生産性の向上 パンチとレーザーの使い分けにより、タップ穴やバーリング穴などの成形加工はパンチで、複雑な外形切断はレーザーで、というように最適な加工方法を選択できるため、加工時間の短縮とコスト削減を実現します。

対応素材・板厚 スチール、ステンレス、アルミなど各種金属材料に対応し、薄板から中厚板まで幅広く加工可能です。

3次元レーザー加工機：トルンプ（TruLaser Cell 5030）主な特徴

立体形状・曲面加工に対応 3次元レーザー加工機として、プレス成形後の部品や曲面を持つ複雑な形状に対して、高精度なレーザー切断・トリム加工が可能です。

多軸制御による高い自由度 X・Y・Z軸に加えて回転軸を備えており、立体的な部品に対して任意の角度からレーザーを照射できます。これにより、開先加工（ベベル加工）や複雑な3次元形状の切断が実現します。

高精度加工 自動車部品や精密機械部品など、高い寸法精度が求められる立体部品の加工に最適です。デジタルデータ（CAD/CAM）から直接加工プログラムを生成し、高精度な加工を自動で行えます。

対応加工

• プレス成形品のトリムライン切断
• パイプや形鋼への穴あけ加工
• 立体フレームの切断
• 溶接後の仕上げ加工

スチール・ステンレス・アルミなど金属板の加工を徹底解説。素材の種類・特徴や、切断・曲げ・溶接などの主要な加工方法を紹介。「小ロットからのオーダーにも対応可能」などの視点で発注先を選ぶ際のポイントも説明します。

鉄板加工とは

鉄板加工とは、鉄・ステンレス・アルミなどの金属板を成形する加工技術のことです。鉄板や鋼板と呼ばれる板状の金属を、切断・曲げ・穴あけ・溶接などの工程を経て製品や部品に仕上げます。

鉄板加工は建築、自動車、産業機械、電子製品など、製造業のさまざまな分野で欠かせない技術となっており、それだけに加工の方法も多岐にわたります。

加工業者を選定して依頼する際には、目的や用途、求められる品質や精度を考慮して、最適な加工方法を検討することが重要です。

鉄板加工の主な用途

鉄板加工は、以下のような幅広い分野で活用されています。

• 産業機械・装置部品：筐体、フレーム、ブラケット、カバーなど
• 建築金物・設備部品：外装パネル、看板、手すり、ダクトなど
• 輸送機器・車両部品：車体構造部品、ブラケット、補強プレートなど
• 食品・医療機器分野：ステンレス製容器、衛生部品、クリーンルーム用設備など

自動車や家電製品、エスカレーターといった普段の暮らしの中で目にするものから、建設機械や発電設備などの工業分野まで、幅広く利用されています。

鉄板の特徴として強度と耐久性があるので、安全性が求められる状況や過酷な環境下でも安定した性能を発揮する部材として活躍しています。

また、鉄板加工は自由度の高い形状の表現も可能なため、家具やインテリア製品、調理器具など、デザイン性と機能性を兼ね備えた製品づくりにも活用されています。

金属板の材質

鉄板加工では、主に以下のような素材の金属板が用いられます。

• 鉄板（スチール）：強度が高く、コストパフォーマンスに優れている。建築・機械・自動車部品などに多く使用。
• ステンレス板：錆びにくく、耐食性・美観性に優れ、食品・医療・建築分野での需要が高い。
• アルミ板：軽量で加工がしやすく、輸送機器や装飾部品に使われる。導電性・熱伝導性に優れているのも特徴。

こうした素材は強度や加工性、機能性で特性が異なります。それぞれの強みと弱みをよく理解し、目的や用途、設計仕様、コストなどに応じて見合ったものを選び、最適な加工方法と組み合わせることが重要です。

鉄板加工の種類と特徴

切断加工

切断加工は、金属板を指定の寸法や形状にカットする工程です。切断する素材や部材の用途に合わせて、加工の方法を選択し、専用の機械で切断します。

主な切断方法としては、以下のような加工が代表的です。

• シャーリング加工：直線的な切断に適しており、大量ロット生産向き。
• レーザー切断：精度が高く、細かく複雑な形状の切り出しにも対応。変形やひび割れの発生が少なく、切断面の仕上がりが美しい。
• プラズマ切断：厚板にも対応しやすく、切断時間も比較的短い。コスト面でも優位性がある。

シャーリング加工

シャーリング加工は、二つの刃の間に金属板を挟み、切りたい寸法に合わせて直線的にカットするものです。物を切る原理としてはハサミと同じで、剪断（せんだん）加工とも呼ばれます。

シャーリングは板状の金属を一定の幅や長さに切断するのに適した加工ですが、極端に細長い形状に切断すると切り出された部材に反りやねじれが生じる場合があり、適切な後処理が必要になることがあります。

レーザー切断

レーザー切断は、金属板にレーザー光線を照射し、溶融した金属をガスで吹き飛ばしながら切断を行う加工です。

切断幅が小さく、金属への熱による影響が少ないのが特徴で、歪みが出にくいメリットがあります。また、切断面が滑らかに仕上がるので美しく、曲線や波線も含めた自由度の高い切断が可能。デジタル図面から直接データを読み取り、高精度な切断を行うこともでき、微細な加工に適しています。

プラズマ切断

プラズマ切断は、金属板と電極の間にプラズマを発生させて部材を溶融し、切り出す加工です。高温のプラズマで瞬間的に金属を溶かして切断するのでスピードが速く、切断面の変形や金属へのダメージといった影響を軽減できるのが特徴です。

また、レーザー切断が薄板に適しているのに対し、プラズマ切断は厚みのある金属板にも採用でき、通電する素材なら多様なサイズや材質に対応できる強みがあります。

曲げ加工

曲げ加工は、平らな金属板を曲げて、指定した角度や形状に成形する加工です。板材を立体的な形状にする工程として鉄板加工では広く用いられており、専用の加工機を使って行います。

曲げの中でもしっかり角をつけて加工する専用機をプレスブレーキと呼び、L字・コの字・箱型など板材を折るようにして曲げる加工を行います。一方、U型・O型など、角をつけずに曲面として曲げていくための装置をロールベンダー、もしくはベンディングロールと呼び、さらに管や筒のように円筒形に曲げ込むための装置はパイプベンダーと呼ばれます。

曲げ加工では、目的に合った加工機を使い、板の厚さや曲げ半径、スプリングバック（曲げ加工の後に弾性によって形状が元に戻ろうとする現象）も考慮しながら曲げの角度や寸法を正確にコントロールするノウハウと経験が必要となります。

プレス加工

プレス加工とは、金属板を金型に圧着させて特定の形状に変形させる加工です。型を使って変形するという点では、曲げ加工もプレス加工の一種といえます。

プレス加工で使う金型は、製作する部品や目的それぞれに合わせて加工の度に都度用意する専用のものです。完成状態の形状が最初からかたどられているので、一度の圧着工程で複雑な形状を出すことができます。

また、基本的にプレス加工は機械による自動作業で行うので、金型さえ準備できれば加工にかかる時間は短くて済み、同一形状の製品を大量ロットで製作するのに適しています。

生産性に優れた加工方法として、自動車や家電部品の大量生産などに用いられるプレス加工ですが、金型の精度次第では品質や生産性に差が出てしまう恐れもあります。

板金加工

プレス加工とよく似ている方法として板金加工があります。これも金型を使って金属板を成形する加工ですが、プレス加工が専用金型であるのに対し、板金加工では他の製品でも共通して使える汎用金型を使用します。

また、プレス加工のように曲線や複雑な形状を出すことはできず、基本的には直線的な曲げ加工を組み合わせて所定の形状を作ります。機械による自動作業ではなく手作業が中心となるため大量生産には向いていませんが、対応の柔軟性は高く、少量の発注であれば短納期や即日納品などの対応が可能なケースもあります。そのため試作品の製作や少量多品種生産に向いている加工方法といえます。

穴あけ加工

穴あけ加工とは、その名の通り金属板に穴を開ける加工のことです。パンチングマシンやドリルなど専用の加工機を使用し、ボルト穴や通気孔、配線用の開口部などを部材に設ける工程です。場合によっては、金型を使ったプレス加工や板金加工の一環で穴あけ加工を行うケースや、レーザーによる穴あけもあります。

開けた穴をねじ穴として使う場合は、穴の側面にねじ山を付けるためタップ加工と呼ばれるねじ切りの工程が追加されます。穴あけ加工は穴の位置やサイズなど正確な加工精度が求められるため、設備や技術、実績が品質を担保する上で重要となります。

溶接加工

溶接加工は別々の金属部材を一つに接合する方法で、接合部に熱を加えて一体化させる「融接」、圧力を加えて一体化させる「圧接」、部材自体とは別に溶加材（ろう）と呼ばれる素材を溶かし接合面に行きわたらせて接合する「ろう接」と大きく3種類に分類されます。

これら3つの分類の中で、代表的な溶接の加工方法には、以下のようなものがあります。

• TIG溶接：融接の中でもアーク溶接の1つであるTIG溶接。TIGは「Tungsten Inert Gas」（タングステンと不活性ガス）の略称。電極にタングステンを使い、アルゴンやヘリウムといった化学反応が起きにくい不活性ガスを不要な反応を防ぐシールドガスとして用いる。溶加材は作業者が手動で送り出す。仕上がりが美しく、ステンレスやアルミの薄板にも対応。
• MIG溶接/MAG溶接：融接の中でもアーク溶接の1つであるMIG溶接/MAG溶接。溶接の作業自体は手動であるものの、溶加材の送り出しは電極を兼ねた溶接ワイヤーから自動で供給されるため、半自動溶接とも呼ばれる。MIG溶接は不活性ガス(アルゴン等)、MAG溶接は活性ガス混合ガス(アルゴン＋炭酸ガス等)をシールドガスとして使用する。作業時間を短縮しやすく、厚みのある鉄板の接合にも使われる方式。
• ファイバーレーザー溶接：融接の中でも高エネルギービーム溶接の1つであるファイバーレーザー溶接。光ファイバーで伝送した高エネルギー密度のレーザー光を材料に照射し、非接触で局所的に溶融させて接合する精密溶接技術です。高い集光性と短い波長により、高速・高精度・深溶け込みを実現し、薄板から厚板、アルミや異種金属など難易度の高い素材の溶接も可能で、歪みや焼けが少なく美しい仕上がりが特徴です。TIG溶接など従来の溶接方法と比較しても、高速で深い溶け込みが可能で、熱影響（歪みや焼け）が非常に少ないため、薄板や精密部品の溶接、異種金属の接合に適しており、生産性と品質向上に貢献します。

 

• スポット溶接：圧接の中で抵抗溶接の1つであるスポット溶接。接合する金属板の上下から電極棒で加圧して電流を流し、電気抵抗で熱を発生させ、金属を溶かして溶接する方式。ピンポイントの「点」で接合するため歪みが出にくく、薄板同士でも安定した溶接性能を実現しやすい。

溶接は金属板に短時間で高熱を与える加工なので、部材の変形や材質の変化といった欠陥が生じやすいリスクがあります。それだけに製品の用途や素材に適した溶接方法の選定と、作業者の技術が大きく問われることになります。

表面処理

表面処理は、金属板の表面に特殊な処理を施す工程で、仕上げの段階で行われることが多い加工です。さまざまな処理の方法があり、耐食性・防錆性・耐摩耗性など「耐久性の確保」、熱伝導性・耐熱性・抗菌性・撥水性など「機能性の付加」、装飾性やデザイン性など「美観の向上」といった、目的によって使い分けられます。

代表的な表面処理の方法には、以下のようなものがあります。

• メッキ処理（亜鉛・ニッケルなど）
• 塗装（焼付塗装・粉体塗装など）
• 研磨仕上げ（鏡面・ヘアラインなど）

建築構造部材や機械部品などでは、金属の持つ性能を維持・向上する機能性が求められ、自動車や電化製品では見た目の美しさやデザイン性・装飾性も重視されます。表面処理には、そうした多様な役割が求められます。

鉄板加工業者を選ぶ際のポイント

鉄板加工を依頼・発注する際には、加工の品質や納期、コストなど重視すべきポイントがいくつかあります。

技術力から加工の対応範囲、実績まで多角的に検討し、品質と費用感がバランスよく両立できる加工会社を選定しましょう。

製品の仕様に合っているか

自社の製品や希望する用途に適した材質・板厚・形状など、所定の仕様にその加工会社が対応しているかを確認しましょう。そもそも仕様に対応していなければ、その会社に依頼することはできません。

できれば、「薄板の精密加工」や「厚板の溶接技術」など、特に得意としている仕様や分野まで把握できると発注先の選定が進めやすくなります。

金属板の加工実績が豊富か

加工実績が豊富な企業は図面の解釈や材料特性の理解、加工方法の適切な選定に長けており、仕上がりの品質面でトラブルが起きにくいと期待できます。

特にステンレスやアルミなど、熱による変形や反りが発生しやすい素材の加工では経験の蓄積が重要です。注意が必要な加工を依頼するときには、これまでに実績があるか確認しておきたいところです。

その他、特殊形状や複雑形状の加工実績や、品質チェック・検査体制の整備状況なども、発注先選びのポイントとなります。

必要な数量やロットに対応できるか

加工会社には、部品1個からのオーダー対応が可能な企業もあれば、量産専用ラインを主力として持っている企業もあります。依頼したい数量やロットにその会社が対応しているかは必ず確認しましょう。

試作品など少量の発注なら高精度加工を得意とする小ロット対応の会社が適しています。一方、大量の製品や部品を量産したい場合には、自動化された加工設備を持つような、ある程度規模の大きい工場を選びましょう。

オーダーに対して柔軟な対応をしてもらえるか

製造業の現場では、仕様や要件の変更が起こる可能性もあり得ます。納期の調整や品目の追加など、相談が必要な局面も発生するでしょう。

そうした際に、多品種少量生産や短納期対応など、柔軟な対応力がある会社かどうかは重要な判断指標になります。改善提案能力に優れ、幅広い加工機材を保有するような企業であれば、工程の組み換えや設計変更、緊急の再加工などにもスムーズに対応できる強みがあると考えられます。

ナサ工業の鉄板加工の強みと対応実績

ナサ工業では最新の設備と熟練の技術により、鉄板・ステンレス・アルミなどの金属板加工を幅広く提供しています。 単品の試作から量産まで多様なニーズ・オーダーに対応しています。

3Dモデルで設計・提案

ナサ工業では、CAD/CAMデータによる一貫加工体制を整えています。専用の3D CADシステムで設計を進め、3Dモデルからシームレスに製造データを作成。高精度かつ迅速な加工が可能です。

また、お客様との打ち合わせや現場調査・実測も重視し、図面や情報の先にあるお客様の「本当の想い」に寄り添って最適な製品の完成を目指します。

特殊な形状や加工も叶える設備と匠の技

精度の高い加工を安定して提供するため、ナサ工業では最新の機器を揃えた設備体制と長く培ってきた技術・ノウハウで製品づくりを進めています。

• CAMで作成したNCデータを用いたブランク加工
• 最新のレーザー加工機による高精度・高速切断
• スポット溶接やスタッド溶接による薄板・精密溶接
• 多折曲げ・段曲げ・R曲げを中心とする特殊加工
• 人の手では加工困難な微細曲げに対応した最先端ロボット
• 多様な表面仕上げに対応する研磨・塗装設備

この他にも、さまざまなニーズに応える多種多様な設備を揃え、加工時間の短縮や効率的な材料取りも意識しながら、確かな技術で高品質な加工に取り組んでいます。

丁寧な仕事と細部へのこだわり

ナサ工業では、安全・品質・スピードを重視しながら、緻密な手作業を大切にしています。主力としている精密板金の加工では、0.5mm以内の寸法公差での仕上げを基本としています。

面取りなど細部の処理も加工の一つひとつにこだわり、大量ロットから小ロット、試作品まで柔軟に対応。情熱と技術、思いやりを持ったプロフェッショナル集団として、最先端の技術と長年培ってきた「ものづくり」の技を融合させ、＜「理想」を「実装」に変える＞をモットーに伴走・支援を提供します。

ナサ工業の金属板加工事例

 

エスカレーター・ エレベーター関連製品

板金加工技術と最新の設計技術を駆使し、高品質なエスカレーター付帯製品を製作。日本各地のエスカレータ外装パネルやエレベータ関連製品を手掛けた実績があり、設計から取付工事までワンストップで対応。形や色、質感、光などを組み合わせたフルオーダーが可能です。

医療・理化学機器装置

産婦人科など不妊治療を行うクリニックで使用される理化学機器装置や、非常にシビアな検査の合格が求められる超高精度の医療機器用部品などの開発、試作、製品化、量産をサポート。3Dモデルによる確かな設計、代替技術によるコスト削減、多ロットの安定生産といった強みを活かし取り組んでいます。

鉄道関連製品

新幹線から地下鉄、モノレールまで、国内はもとより英国、台湾、中国などの鉄道部品を製作。2D図面を3D化することで品質の向上やコスト削減を見込んだ設計変更の提案を行い、アルミの溶接や仕上げ処理まで幅広い工程をワンストップサービスで提供しています。

システム制御関連製品・大規模プラント製品

オフィスや工場、店舗などの配電盤やシステム制御関連製品は、創業時からの得意分野。また、上下水道設備や変電設備などの大規模プラントで使われる製品も、徹底した品質管理のもとで一貫生産。社会インフラを支える製品の製作、配線、組立までトータルでサポートします。

建築金物

手すりやエントランスユニット、机、ベンチなどの設計から、製作、取付施工まで一貫して対応。商業施設や公共施設などの大型プロジェクトでも、建築家やデザイナーのアイデアを確かな技術力で具現化。意匠性と安全性・機能性が求められる製品づくりを支えています。

まとめ

鉄板加工は、さまざまな素材の金属板を精密に成形するものづくりの基盤技術です。自動車のボディから産業機械まで、強度・軽量性・耐久性・意匠性など多様な機能を併せ持つ製品を生み出します。

加工の方法や使用する機械・装置が多岐にわたるため、用途や目的、製品の形状やサイズ、使用する素材、コスト、生産ロットなどを考慮して最適なものを選定する必要があります。

加工を発注する会社についても、対応可能な仕様、納期、精度や技術力などを確認して選ぶことが重要です。CAD/CAMデータによるデジタル製造体制や最新のレーザー加工機器など、先進の技術・設備の導入状況も判断材料になります。

信頼できるパートナーを選び、理想の製品を形にできる加工を実現しましょう。

皆さまのお役に立つ様々な情報を発信してまいります。