Come le officine di lavorazione della lamiera possono ottenere profitti dal taglio laser

Jun 07, 2023

I preventivi basati solo sui tempi di taglio laser possono portare ordini di produzione, ma potrebbero anche essere posti di lavoro in perdita, soprattutto quando i margini sono ridotti per i produttori di lamiera.

Dal lato dell’offerta nel settore delle macchine utensili, tendiamo a parlare in termini di prestazioni delle macchine. Qual è la velocità di taglio per l'acciaio da mezzo pollice con azoto? Quanto dura il piercing? Tasso di accelerazione? Facciamo uno studio sul tempo per vedere come appare il tempo di esecuzione! Sebbene questi siano tutti ottimi punti di partenza, sono davvero le variabili che dobbiamo soppesare quando meditiamo sulla formula del successo?

Il tempo di esecuzione è la base su cui si costruisce un buon business del laser, ma dobbiamo considerare qualcosa di più del semplice tempo necessario per tagliare un lavoro. Fare citazioni basate solo sul tempo ridotto può spezzarti il ​​cuore, soprattutto quando i margini sono sottili.

Per individuare eventuali costi nascosti nel taglio laser, dobbiamo esaminare l’utilizzo della manodopera, il tempo di attività della macchina, la coerenza dei tempi di esecuzione e della qualità delle parti, eventuali rilavorazioni e l’utilizzo dei materiali. In generale, i costi parziali rientrano in tre categorie: attrezzature, costi del lavoro (cose come il materiale acquistato o il gas di assistenza utilizzato) e manodopera. Da lì, i costi possono essere suddivisi in modo molto più dettagliato (vedi Figura 1).

Quando calcoliamo il costo di un lavoro o il costo per parte, tutti gli elementi nella Figura 1 rappresenteranno una parte del valore complessivo. Il punto in cui la situazione diventa un po’ confusa è quando affrontiamo un costo in una colonna senza considerare appieno le conseguenze sui costi in una colonna diversa.

L’idea di massimizzare l’utilizzo dei materiali potrebbe non essere una rivelazione per nessuno, ma dobbiamo valutare i suoi benefici rispetto ad altre considerazioni. Quando si calcola il costo di una parte, si scopre che nella maggior parte dei casi il materiale consuma la fetta più grande della torta.

Per ottenere il massimo dal materiale, possiamo implementare strategie come il taglio a linea comune (CLC). CLC consente di risparmiare materiale e tempo di taglio, poiché un taglio crea due bordi della parte contemporaneamente. Ma questa tecnica presenta alcune limitazioni. Dipende molto dalla geometria. Le piccole parti soggette a ribaltamento dovranno comunque essere unite insieme per mantenere il processo stabile, e qualcuno dovrà separarle e forse sbavare quelle parti. Ciò aggiunge tempo e lavoro, che non sono gratuiti.

La separazione delle parti può essere particolarmente ardua per i materiali più spessi e in questo caso la tecnologia di taglio laser aiuta a creare "nano" linguette a più della metà dello spessore di taglio. La loro creazione non ha alcun impatto sul tempo di esecuzione, poiché la trave rimane nel taglio; non è necessario reinserire il materiale dopo aver creato la scheda (vedere Figura 2). Tale tecnologia è disponibile solo su alcune macchine. Detto questo, è solo un esempio di come alcuni degli ultimi progressi non riguardano più solo la riduzione della velocità.

Ancora una volta, il CLC dipende molto dalla geometria, quindi nella maggior parte dei casi miriamo a restringere le larghezze delle tele su un nido anziché farle scomparire del tutto. La rete si restringe. Ottimo, ma che dire delle parti che si ribaltano e causano una collisione? I costruttori di macchine utensili offrono varie soluzioni, ma un approccio accessibile a tutti è un maggiore offset degli ugelli.

La tendenza degli ultimi anni è stata quella di diminuire la distanza tra l'ugello ed il pezzo da lavorare. La ragione di ciò è semplice: i laser a fibra sono veloci e i laser a fibra di grandi dimensioni sono davvero veloci. L'impressionante aumento delle prestazioni richiede un parallelo aumento delle portate di azoto. Un laser a fibra ad alta potenza vaporizza e fonde il metallo all'interno del taglio molto più velocemente di quanto potrebbe mai fare un laser a CO2.

Invece di rallentare la macchina, cosa che sarebbe controproducente, regoliamo l’ugello in relazione al pezzo da lavorare. Ciò aumenta il flusso del gas di assistenza attraverso il taglio senza aumentare la pressione. Sembra un prodotto vincente, tranne per il fatto che il laser si muove ancora terribilmente velocemente e i ribaltamenti diventano più un problema.

FIGURA 1. Tre aree chiave influiscono sul costo per parte: attrezzature, costi di lavoro (inclusi materiali e gas di assistenza utilizzati) e manodopera. Tutti e tre saranno responsabili di una parte del valore complessivo.