More power = more profit również w cięciu laserowym
Rynek wycinarek laserowych zmienia się niezwykle dynamicznie. Stało się jasne, że w odróżnieniu od cięcia CO2, wodą czy plazmą, moc maszyn światłowodowych nie jest w żaden sposób ograniczana. Do tej pory uważano, iż większości firm w pełni wystarczają urządzenia o mocy 4 do 6kW, lecz dziś już wiemy, że sposobem na sukces jest wykorzystywanie wyższych mocy, takich jak 15, 20, czy nawet 30kW.
Innowacyjne maszyny marki EAGLE na dobre rozpoczęły duże zmiany w branży. W ciągu ostatnich 10 lat nasza firma wychodziła przed szereg, jako pierwsza na świecie prezentując maszyny o mocy 6, 8, 10, 12, 15, 20 i w ostatnim czasie 30kW. Poniżej postaramy się wytłumaczyć Państwu na czym polega technologia cięcia laserowego i jak rysuje się jej przyszłość.
Zanim jednak przejdziemy do szczegółów, należy wspomnieć, iż każde cięcie laserem wymaga użycia gazów procesowych – tlenu, azotu lub ich mieszanki.
Cięcie z użyciem tlenu może być używane tylko do określonych materiałów, takich jak np. stal czarna, i do określonej mocy – w tym przypadku z mocą nie większą niż 10kW. Cięcie azotem nie posiada takich ograniczeń, dlatego też na nim się skupimy.
Jak zdefiniować technologię laserową o wysokiej mocy?
Chociaż nie istnieje oficjalna definicja, istnieje dobry powód, aby wyznaczyć dolną granicę technologii wysokich mocy na poziomie mocy lasera 8kW. Dlaczego? Dodanie większej mocy podczas cięcia cienkiej blachy o grubości 1 mm i poniżej nie daje korzyści w postaci większej prędkości cięcia – z tą grubością materiał nie jest w stanie pochłonąć więcej energii.
Czy technologia laserowa o wysokiej mocy nadaje się tylko do cięcia grubych materiałów
Bez wątpienia większa moc ma pozytywny wpływ na maksymalną wydajność cięcia grubych materiałów. Wycięcie detalu z materiału o grubości 60mm to dziś nie problem. Poza zyskiem w postaci możliwości cięcia bardzo grubych blach, maszyny z wysoką mocą mają ogromny wpływ na prędkości cięcia każdej blachy, jeśli tylko jej grubość jest większa niż 1 mm.
Głównym obszarem zastosowań maszyn o wysokiej mocy są materiały do 25 mm grubości. Przy tych grubościach materiałów, wszystkie zalety technologii laserowej dużej mocy są optymalnie wykorzystane. Dziś możemy śmiało powiedzieć, iż większa moc oznacza większą wydajność, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów jednostkowych.
"Tower of Power" - Wpływ mocy lasera na wydajność
Moc lasera naturalnie jest łączona z wydajnością. „Tower of Power” doskonale wyjaśnia, że takie skojarzenie nie jest bez pokrycia. Do poniższego porównania wykorzystaliśmy standardowy detal naszej firmy.
| Materiał | Stal czarna St 37 |
| Grubość | 8mm |
| Długość cięcia | 1975 mm |
| Wymiary | 210 x 287mm |
Przykład ten pokazuje jedynie mały skrawek tego, jak zmienia się rynek wycinarek laserowych. Różnice w postaci materiałów, ustawień maszyny czy zaplanowane wzory mają wpływ na dane. Trend pozostanie jednak taki sam.
Efekty technologiczne
Większa moc lasera ma wpływ na zwiększenie prędkości cięcia.
Wyższa moc poprawia także jakość krawędzi, ze względu na zdecydowanie mniejsze nagrzewanie materiału, który ma znacznie krótszy kontakt z wiązką.
Efekt ekonomiczny
Większa prędkość cięcia pozwala na wyprodukowanie większej liczby detali, co z kolei jest jednoznaczne z wyższą wydajnością na godzinę pracy.
Osiągnięcie dobrych wyników wymaga posiadania odpowiedniej maszyny, zapewniającej wysoką dynamikę ruchu – prędkość oraz przyspieszenie. Wycinarka musi być w stanie osiągać maksymalne prędkości cięcia oraz szybko zmieniać kierunek, by nie ograniczać wydajności.
Do przedstawionego niżej testu wykorzystaliśmy wycinarkę EAGLE iNspire, która osiąga maksymalną prędkość cięcia 150 m/min, prędkość pozycjonowania 350m/min i przyspieszenie 6G, będąc najszybszą wycinarką laserową na świecie. Jej osiągi są więcej niż wystarczające dla przeprowadzenia testu z minimalnym marginesem błędu.
Produktywność ma ogromny wpływ na koszty jednostkowe. Aby móc je odpowiednio określić, w zależności od mocy lasera, przydzieliliśmy maszynie następujące koszty „maszynogodzinowe”.
Jako standardowy godzinowy koszt eksploatacji maszyny o mocy 4kW uznaliśmy kwotę 100 Euro. Nie jest to kwota, którą firma pobierałaby za wykonanie pracy na maszynie, lecz całkowity koszt eksploatacji. Całkowity koszt operacyjny obejmuje koszt eksploatacji, pracy operatora, koszty ogólne oraz amortyzację maszyny. Oczywiste jest, że wzrost mocy jest zdecydowanie większy niż idący z nim w parze wzrost kosztów. Właściciel lasera o dużej mocy ma możliwość wykonania dużo większej pracy dającej większy zysk.
Przechodząc do wartości procentowych – właściciel maszyny o mocy 10kW zyskuje aż 188% produktywności, przy jednoczesnym wzroście kosztów w wysokości 19% względem maszyny o mocy 4kW.
A co, jeśli przyjrzymy się kosztowi przypadającemu na jeden detal?
Gdy uwzględnimy wszystkie aspekty związane z mocą lasera, wydajnością i całkowitym kosztem eksploatacji, otrzymamy poniższy wykres. Moc = produktywność = zyski.
Co naturalne, osoby po raz pierwszy widzące tę tabelę są wobec niej sceptyczne. Jest to zrozumiałe, lecz warto się lepiej przyjrzeć danym. Chętnie pomożemy Państwu przeprowadzić badanie dotyczące konkretnych detali i struktury kosztów.
Wnioski
A teraz wracając do naszej tezy o rynku maszyn laserowych, który przeżywa dynamiczne zmiany. Zmiana ta polega na zwiększeniu mocy lasera. W przeciwieństwie do wielu innych procesów cięcia, laser światłowodowy wykazuje ciągle potencjał w kierunku stopniowego wzrostu mocy. Warunkiem jest aby technologia głowic tnących i konstrukcja obrabiarek nadążały ze swoimi parametrami za wzrostem mocy, aby zapewnić wydajność pracy na odpowiednim poziomie w stosunku do mocy lasera. Jesteśmy pionierami technologii laserowej dlatego oferujemy wparcie w przeanalizowaniu Państwa potrzeb produkcyjnych pod względem wyboru wycinarki laserowej.