Laserno i mehaničko pražnjenje: analiza troškova i performansi

KRATKO

Za moderne proizvođače, izbor između laserno ili mehaničko pražnjenje u skladu s člankom 3. stavkom 2. Industrijski podaci dosljedno stavljaju tačku poravnanosti između 60.000 i 100.000 dijelova godišnje; ispod ovog praga, model laserskog pražnjenja s nultim alatima obično nudi superiornu ROI. Dok mehaničko pražnjenje ostaje nesporni vođa za brzu, stabilnu masovnu proizvodnju, lasersko pražnjenje postalo je omiljeno rješenje za obradu naprednog čelika visoke čvrstoće (AHSS) i komponenti s visokom mješavinom i niskim volumenom zbog njegove superiorne upotrebe materi

Osnovna promjena: tvrdo i mekano oruđe

Osnovna operativna razlika između ove dvije tehnologije leži u tome kako definiraju "oruđaj". Mehansko pražnjenje temelji se na Tvrdi alat pravni materijali obrađeni od čelika za alat koji može težiti nekoliko tona. Za izradu, proizvodnju i testiranje ovih obrada potrebno je nekoliko mjeseci prije nego što se stampira jedan proizvodni dio. Jednom kada se uključi u rad, mijenjanje dijelova zahtijeva teške vazdušne ždralove i značajno vrijeme zastoja (često 3060 minuta) za razmjenu fizičkih setova matica.

Za razliku od toga, laserom se koristi Meki alat - Što? "Ostrov" je jednostavno CNC program koji je izveden iz CAD datoteke. Nema fizičkog udarnog materijala i ne postoji matica za proizvodnju. Promjena dizajna koja bi koštala 50.000 dolara i trajala šest tjedana u mehaničkoj instalaciji može se implementirati u liniju za pražnjenje lasera u nekoliko minuta prenoseći novu datoteku. Ovaj prelazak s fizičkih na digitalne resurse dramatično smanjuje "vreme do dijelova", omogućavajući proizvođačima da se gotovo odmah prebace iz zamrzavanja dizajna u proizvodnju. Za industrije poput automobilske industrije, gdje godine modela i lifting lica dovode do stalnih promjena geometrije, ova fleksibilnost je često vrijednija od sirove potrošnje.

Analiza troškova i količina za postizanje ravnopravnosti

Za financijske direktore i upravitelje pogona, odluka se često svodi na količinu za postizanje rentabilnosti. Analize industrije, uključujući izvješća iz MetalForming Magazine , sugeriraju da se financijska tačka preokreta obično nalazi između 60.000 i 100.000 dijelova godišnje .

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

• U skladu s člankom 3. stavkom 1. Zahtijeva ogromnu upfront ulaganje u obloge (od 20.000 do preko 100.000 dolara po dijelu) i duboko jame temelje za tisak. Međutim, jednom kada se pokrene, operativni troškovi po dijelu su nevjerojatno niski zbog velikih brzina.
• U skladu s člankom 3. stavkom 1. Potpuno eliminiše troškove. Početna ulaganja u strojeve su značajna, ali se instaliraju na standardnom ravnom podu. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je utvrdila da je proizvodnja električne energije u Uniji bila u skladu s načelom "potrošnja energije" u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 i da je proizvodnja elektri

I skriveni troškovi imaju svoju ulogu. Za mehaničko pražnjenje potrebno je mnogo prostora za skladištenje i održavanje. Laserskim pražnjenjem oslobađa se taj kapital, što omogućuje objektima da koriste površinu za aktivnu proizvodnju umjesto skladištenja teških čeličnih alata.

Upotreba materijala i učinkovitost gnijezda

U automobilskoj proizvodnji troškovi materijala mogu predstavljati do 70% ukupne vrijednosti pečatog dijela. Ovdje je lasersko pražnjenje često bolje od mehaničkih metoda, bez obzira na brzinu. Mehanske obloge ograničene su fizičkom snagom šišanja; zahtijevaju "inženjerski otpad" ili vezu između dijelova kako bi se održao strukturni integritet tijekom udarca.

Lasersko pražnjenje koristi Slobodno gniježenje i rezanje zajedničkih linija. Budući da se na list ne primjenjuje fizička sila, dijelovi se mogu ugraditi u millimetarima jedni od drugih ili čak dijeliti liniju reznice. Nepravilni oblici, kao što su L-okretnice ili prozorski rezovi, mogu se međusobno zaključati na načine koji su nemogući s čvrstim alatima. Podaci iz Izvodioc označava da lasersko pražnjenje može dati ušteda materijala od 3% do 20% u usporedbi s mehaničkim pečatom. U velikom obimu proizvodnje skupog aluminija ili čeličnog čelika, povećanje prinosa za 3% može značiti godišnju uštedu u vrijednosti od milijun dolara.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Uponos naprednog čelika visoke čvrstoće (AHSS) komplicirao je slučaj mehaničkog pražnjenja. Kada se presom velike tonaže šiše AHSS (materijali s čvrstoćom na vladanje većom od 1000 MPa), udar često uzrokuje mikro-razlomci uzduž ruba. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se odluka o uvođenju te uredbe primjenjuje na proizvodnju proizvoda koji se upotrebljavaju u proizvodnji.

Laserno pražnjenje je neskontaktni toplinski proces. Ne može se koristiti za rezanje 1500 MPa čelika tvrđenog na tiskarinu, a to je jednako lako kao i za blago čelik. Rezultat je da je rub bez mikro-razlomaka, a zona koja je pogođena toplinom (HAZ) obično zanemarljiva (manje od 0,2 mm). Osim toga, obrada AHSS-a na mehaničkim lisicama ubrzava habanje, što dovodi do troškova održavanja koji su često vrlo visoki. četiri puta veći nego za blagi čelik. Lasersko sečenje potpuno eliminira ovaj faktor habanja, osiguravajući dosljednu kvalitetu ruba od prvog dijela do milionog.

Brzina proizvodnje: Razlika se smanjuje

Istorijski gledano, mehaničko pražnjenje bilo je nesporni kralj brzine, sposoban isporučiti 60+ udaraca u minuti (SPM). Iako još uvijek ima prednost za masovne serije jednostavnih dijelova, laserska tehnologija nadjačava. Moderne laserske linije koje se napajaju kotuljom koriste sustavi s više glava (često 2 do 4 laserske glave koje rade istovremeno) i tehnologija "DynamicFlow" za postizanje učinkovite brzine od 30~40+ dijelova u minuti.

Prilikom procjene brzine, potrebno je izračunati "čisti propusnost" umjesto samo udarca u minuti. Mehanička tiskara može biti brža, ali ako joj svakih nekoliko sati treba 45 minuta da se menja žito, njena neto učinkovitost opada. Laser linija se mijenja za 5 7 minuta. Za proizvodna okruženja s visokom mješavinom koja zahtijevaju više dnevnih promjena, kornjača (laser) često bije zeca (mehanički).

Matrica odluka: Kada odabrati koju

Za pojednostavljenje procesa odabiru, koristite sljedeći okvir za donošenje odluka na temelju vaših ograničenja proizvodnje:

Dok lasersko pražnjenje nudi neprikosnovanu agilnost, stvarnost masovne proizvodnje automobila često zahtijeva čistu proizvodnju tradicionalnog pečatanja za zrele linije proizvoda. Za proizvođače koji se šire od prototipa do milijuna jedinica, provjereni proizvođački partneri kao što su Shaoyi Metal Technology s obzirom na to da je to vrlo jednostavno, u skladu s standardima IATF 16949 i IATF 16949-a, to je vrlo važno za uspostavljanje kvalitete i kvalitete.