Избор на машина за лазерно рязане на метал

Начало > Машини > Сп. Инженеринг ревю - брой 8/2022 > 30.11.2022

  • И плазмените, и водоструйните системи за рязане струват по-малко, отколкото машините за лазерно рязане, но често те не могат да се съревновават по скорост с тях

  • Два типа лазери държат понастоящем по-големия дял от международния пазар: традиционните CO2 лазери и сравнително по-новите фибер лазери

  • Фибер лазерите могат да режат материали с отразяваща повърхност като месинг и мед, които затрудняват CO2 лазерите

 


За повечето производители закупуването на машина за лазерно рязане на метал е огромна инвестиция. От значение е не само първоначалната цена, но и фактът, че покупката ще окаже съществено значение върху целия производствен процес. Ако се избере неподходящо оборудване, производителят ще трябва да се примири с взетото решение за доста дълъг период от време, тъй като не е необичайно една машина за лазерно рязане да се използва в продължение на 7 до 10 години.
Знаете ли кой е най-добрият подход при закупуването на такава машина? Дори ако вече притежавате една, преди колко години я купихте и какво се промени оттогава? В статията ще дадем насоки, които да спомогнат за вземането на решение, което ще осигури възможност за издигане на производствените дейности до нови висоти.

 

Какво е приложението?

Може би правилният въпрос е “Трябва ли изобщо да купувам машина за лазерно рязане?” Поради редица причини инвестирането в друг вид режеща система може да има повече смисъл за производствените дейности на дадена компания. Проучването на всички налични решения може да сведе до минимум евентуални бъдещи съжаления.

В зависимост от обема на детайлите, една щамповъчна преса може да предложи най-ниски разходи за изработката на един детайл. Когато става дума за формоване на метал в преса обаче, трябва да се обърне внимание и на необходимостта от инвестиране в инструментална екипировка. Щамповането също предоставя възможност за изпълняване на множество задачи като част от производствения процес.

Една конвенционална щампа с револверна глава може да изрязва отвори и форми икономично, но отново изисква инструментална екипировка. Щампите също така не могат да се сравняват с машините за лазерно рязане по отношение на производствените скорости.

Плазмените системи са подходящи за материали с голяма дебелина и приложения, при които качеството на ръба не е от критично значение. Машините за водоструйно рязане също са добри за материали с голяма дебелина и приложения, при които металът не може да има засегната от топлината зона, което е проблем с повечето методи за термално рязане. И плазмените, и водоструйните системи за рязане струват по-малко, отколкото машините за лазерно рязане, но често те не могат да се съревновават по скорост с тях.

Разбира се, системите за плазмено и водоструйно рязане могат да повишат производителността чрез използването на няколко глави и благодарение на възможността за рязане на наредени една над друга заготовки. Приложението очевидно ще окаже влияние върху това, от което дадена компания има нужда в действителност.

 

Трябва ли наистина да се инвестира в лазер?

Компаниите, които не разполагат с машина за лазерно рязане, обикновено използват подизпълнители, предлагащи подобна услуга. Този сценарий не се характеризира с високо ниво на риск и може да се окаже подходящ вариант, в случай че има определена степен на гъвкавост по отношение на сроковете на изпълнение.

Неминуемо обаче ще настъпи момент, в който производителят ще се запита дали не е време да се внедри собствена машина за лазерно рязане. Това е възможно дори ако бизнес отношенията с подизпълнителя са чудесни.

Как се определя кога за една компания е дошъл моментът за придобиване на лазер? На първо място трябва да се оценят месечните разходи за лазерно рязане на детайли. Или както е казал Хенри Форд, “Ако се нуждаете от машина и не я купите, в крайна сметка ще разберете, че сте платили за нея, но не я притежавате.”

Ако се вземе решение за закупуване на собствена машина за лазерно рязане, то ще е необходимо инвестицията да се обоснове. Разходите, свързани с подизпълнението, са само началната точка на обосновката. Доколко ще се увеличи производителността на процеса с внедряването на такава машина в завода? Как ще се отрази това на сроковете на изпълнение? Разходите включват не само цената на машината за лазерно рязане, но и разходите за труд и консумативи.
Намирането на отговорите на тези въпроси ще даде представа на висшето ръководство относно производствените спестявания и възвръщаемостта на инвестицията.

 

Какво означава да се управлява процесът на лазерно рязане?

Когато производителите посочват причините да обмислят закупуването на машина за лазерно рязане, освен финансовите аспекти, те споменават и контрол. Компаниите трябва да си зададат следните въпроси: колко пъти се е стигало до загуба на бизнес заради закъснели доставки?; някога налагало ли се е бракуване на детайли заради лошо качество?; как би повлияло на корпоративния имидж наличието на възможност за лазерно рязане в завода?; от кого да се закупи машината за лазерно рязане?

Производителите разполагат с многобройни източници, от които може да се закипи машина за лазерно рязане. Това са дилъри, специализирани в оборудването втора употреба и производители на оригинално оборудване, които предлагат последно поколение машини или обновени машини, които може да не демонстрират същите нива на производителност като новите машини, но все още могат да работят много по-ефективно от машини на същата възраст, които не са били обновени.

Важно е да се зададат въпроси на производителя на оригинално оборудване относно сервизната поддръжка. Съвременните машини не изискват много високо ниво на поддръжка, но когато се стигне до повреда, всеки производител иска тя да бъде отстранена възможно най-бързо, за да може машината отново да се върне в експлоатация. Необходимо е да се проучат и въпросите за наличността на резервни части и сроковете за доставката им.

 

CO2 или фибер технология

Два типа лазери държат понастоящем по-големия дял от международния пазар: традиционните CO2 лазери и сравнително по-новите фибер лазери. CO2 лазерите са работната сила на металообработващата индустрия за предходните две десетилетия. Тези лазери работят чрез пропускане на електричество през газонапълнен резонатор и използването на огледала за фокусиране и оформяне на лъча. При фибер лазерите се използват групи от диоди за създаването на лазерния лъч, след което той се канализира и усилва чрез оптичен кабел, подобен на този, разпространен в телекомуникационната индустрия.

Фибер лазерите, които дебютират на пазара около 2008 г., се отличават с по-ниски експлоатационни разходи и предоставят по-високи скорости на рязане в сравнение с CO2 лазерите. В началото на развитието на фибер технологията те могат да режат при тези високи скорости само материали с малка дебелина, но с появата на по-мощни лазери машините започват да демонстрират стабилни скорости на рязане дори при дебелина на материала от над 1 см. В резултат фибер лазерите са популярен избор, въпреки по-високата им цена.

Фибер лазерите също отварят нови възможности за производителите. Тези машини могат да режат материали с отразяваща повърхност като месинг и мед, които затрудняват CO2 лазерите.

Някои приложения обаче все пак остават по-подходящи за CO2 лазерите – тези, при които се изисква добро качество на ръба при рязане на специализирани материали или такива с по-голяма дебелина. В допълнение производителите могат да се чувстват по-комфортно с CO2 технологията, в случай че са я използвали в продължение на години и компанията разполага с опитни кадри в областта.

Трябва да се има предвид, че след края на гаранционния период ще е необходимо да се помисли за продължаването на поддръжката. Компанията ще трябва да реши дали да разчита предимно на производителя на машината за обслужването й, или ще заложи на трета страна за това. Тъй като фибер лазерите имат по-малко движещи се части или огледала що се отнася до генерирането на лазерния лъч, за разлика от конвенционален CO2 резонатор, то те изискват по-ниско ниво на поддръжка в рамките на експлоатационния си живот.

 

Ще е нужно ли манипулиране с материали?

Изборът на определено оборудване за автоматизирано манипулиране с материали също е важен фактор. Значимостта му е още по-висока днес, предимно заради съществено по-високите скорости на рязане, които предлага фибер лазерната технология.

Затова е нужно да се разбере по какъв начин ще бъде използвана тази нова възможност за лазерно рязане – дали се планира лазерът да работи само по няколко часа на ден или на няколко смени. Въз основа на времето, което обикновено отнема обработката на един лист от материала, трябва да се определи дали операторът ще може да смогне с ръчното зареждане и разтоварване на лазера. Нужно е да се прецени и доколко е важно да се минимизират разходите за труд за производството на детайли по отношение на реализирането на приходи и запазването на конкурентоспособността в бизнеса.

Понякога компаниите в областта на металообработката избират да не закупят решение за автоматизация на манипулирането с материали веднага. Ако се заложи на този вариант, е добре да е сигурно, че все пак в някакъв бъдещ момент избраната машина за лазерно рязане ще позволи лесното внедряване на палетизиращи системи и други технологии за автоматизация.

 

Ще е необходим ли нов софтуер?

В много случаи производителите вече използват софтуерен пакет, към който всеки е привикнал. Дали обаче този софтуер ще може да работи ефективно с новата машина за лазерно рязане или ще е по-добре да се закупи софтуер от производителя на оригинално оборудване? Ако се избере втората опция, следва да се определи какви нови възможности ще предостави новият софтуер.

Поради това, че все по-голяма част от производствения свят говори за повишена взаимосвързаност между машини и софтуерни системи, е редно да се попита дали новият софтуер може да оперира с няколко машини, които вече са в експлоатация в предприятието. В допълнение е добре да се обсъди и как лазерът може да се интегрира в мрежата на компанията. Скоростите на лазерно рязане не са единственото нещо, което се увеличава невероятно бързо – събирането на важна производствена информация в рамките на секунди води до по-навременни и оказващи по-голямо въздействие решения от страна на производителите.

 

Какви са истинските експлоатационни разходи?

При подобна мащабна инвестиция производителят е нужно да знае на какво ниво на ефективност работи оборудването, а не просто дали работи или не. Тук идва ролята на мониторинга на експлоатационните параметри.

Важно е да се разбере дали софтуер може да измери общата ефективност на машината в реално време. Ако е така, може ли този софтуер да се използва и за други машини за лазерно рязане, което може да доведе до откриването на скрит капацитет, за който производителят не е подозирал? На цената от около 1% от стойността на оборудването, софтуерът за мониторинг може да предостави повишение на производителността с 10 до 50%, като периодът за възвръщаемост на инвестицията може да е по-малко от четири месеца.

 

Как ще се финансира покупката?

Някои производители заплащат в брой за лазер, но повечето прибягват към някакъв метод на финансиране за покупката. Не е правилно да се смята, че банките са най-добрият източник на средства за закупуване на лазерно оборудване. Добре е да се разгледат алтернативите, включително производителите на оригинално оборудване, много от които предлагат свои собствени схеми на финансиране. Разбира се, не бива да се допуска, че ако се избере опцията за финансиране на производителя на оригинално оборудване, обслужването ще бъде по-добро.

 

Какво включват доставката и монтажът?

За успешната доставка и монтаж е необходима подготовка. Първо, какъв тип основа, ако изобщо ще се ползва такава, е необходима? Второ, машината за лазерно рязане трябва да бъде разположена на правилното място в предприятието, за предпочитане далеч от зони с тежки условия на работната среда. Също така трябва да се намери най-добрата локация за лазера така, че машината да допринася за ефективния поток на вече обработени заготовки, което да улесни последващите производствени процеси.

За много компании доставката на ново основно производствено оборудване е ново преживяване. Компаниите, които доставят машини за лазерно рязане на метал, могат да отговорят на всякакви запитвания относно транспортирането и монтажа им.

 

Какво може да улесни вземането на решение?

Намирането на отговорите на тези въпроси и получаването на обратна връзка могат да бъдат използвани за стесняване на опциите за избор на доставчик на машина за лазерно рязане на метал до 2 или 3 източника. Оттук нататък е нужно да се открие подходящият модел, да се зададат правилните въпроси при провеждане на демонстрации на оборудването и да се работи по договарянето на приемлива цена.


Вижте още от Машини


Ключови думи: лазерно рязане, металообработка, машини за лазерно рязане, металорежещи машини







Top