Ласерско и механичко избацивање: Анализа трошкова и перформанси

ТЛ;ДР

За модерне произвођаче, избор између ласерска бланкирање против механичког бланкирања више није само брзина - то је израчунавање укупних трошкова власништва (ТЦО) и агилности. Подаци о индустрији доследно постављају тачку равнотеже између 60.000 и 100.000 делова годишње; испод овог прага, модел нулте алата ласерског бланкирања обично нуди супериорни РОИ. Док механичко бланкирање остаје несумњив лидер за брзу, стабилну масовну производњу, ласерско бланкирање је постало омиљено решење за обраду напредних челика високе чврстоће (АХСС) и високо-меша, компоненти малог волумена због своје супериорне употре

Основна промена: Тврда опрема против мека опрема

Основна оперативна разлика између ове две технологије лежи у томе како дефинишу "оруђај". Механичко заливање се ослања на Тврда алатка физичке штампе израђене од челика за алате који могу тежити неколико тона. За ове штампе су потребни месеци пројектовања, израде и тестирања пре него што се штампа један производњи део. Када се једном уведе у рад, промена између делова захтева тешке витрине и значајно време одсуства (често 30 60 минута) за размену физичких скупова.

С друге стране, ласерски бланкинг користи Мека алатка ... и не само. "Инструмент" је једноставно ЦНЦ програм који је изведен из ЦАД датотеке. Нема физичког ударача и нема штампе за производњу. Промена дизајна која би коштала 50.000 долара и трајала шест недеља у механичкој подеси може се имплементирати у линији ласерског бланкирања за неколико минута тако што се унесе нова датотека. Овај прелаз са физичких на дигиталне средства драматично смањује "время за део", омогућавајући произвођачима да се пређу са замрзавања дизајна на производњу скоро одмах. За индустрије попут аутомобила, где моделне године и фасцлифт покрећу константне промене геометрије, ова флексибилност је често вреднија од сирове пролазности.

Анализа трошкова и обим равнотеже

За финансијске директоре и менаџер фабрике, одлука се често сведи на обим равнотеже. Анализа индустрије, укључујући извештаје из Магазин за обраду метала , указују да се финансијска тачка прекретања обично налази између 60.000 и 100.000 делова годишње .

Капекс против ОПЕКС-овог компромиса

• Механичко избацивање (висок КАПЕКС, ниска цена јединице): Потребно је огромно авантно улагање у штампе (од 20.000 до преко 100.000 долара по делу) и темеље дубоких јама за штампу. Међутим, када се једном покрене, оперативне трошкове по делу су невероватно ниске због високих брзина.
• Ласерски бланкинг (низак КАПЕКС, већа променљива трошкови): У потпуности елиминише трошкове. Почетна инвестиција у машину је значајна, али се инсталира на стандардном равном поду. Трошкови по делу су виши због потрошљивих материјала за енергију и гас, али су укупне трошкове власништва и даље ниже за запреље испод 100k, јер је уклоњена велика амортизација штампања.

Скривени трошкови такође играју улогу. Механичко прање бара хектере скупе површине за складиштење и одржавање. Ласерско зачињивање ослобођује овај капитал, омогућавајући објектима да користе простор за активно производњу уместо складиштења тешких челичних алата.

Употреба материјала и ефикасност гнездања

У производњи аутомобила, трошкови материјала могу представљати до 70% укупне вредности штампаног делова. Овде ласерско брисање често надмашава механичке методе, без обзира на брзину. Механички штампе су ограничене физиком шријевања; захтевају "инжењерски остатак" или веббинг између делова како би се одржао структурни интегритет током удара.

Ласерски брисање користи Слободно гњезирање и резање заједничких линија. Пошто се на листо не примењује физичка сила, делови се могу поместити на милиметар од једног другог, па чак и делити резну линију. Нерегуларни облици, као што су Л-загртачи или прозорски резци, могу се међусобно затварати на начине које су немогуће са чврстим алатима. Подаци из Произвођач указује да ласерски бланкинг може дати уштеда материјала од 3% до 20% у поређењу са механичким штампањем. На великим количинама скупе алуминијуме или високо чврстог челика, 3% побољшање приноса може износити милионе долара годишње уштеде.

Квалитет и погодност материјала (АХСС)

Појав напредног челика високе чврстоће (АХСС) компликовао је случај механичког бланкирања. Када пресе велике тонаже режу АХСС (материјали са чврстоћом на истезање преко 1000 МПа), удари често узрокују микрофрактуре дуж ивице реза. Ове микрофрактуре могу довести до неуспеха у раздвајању током наредних операција формирања, повећавајући стопе скрапа доле.

Ласерско зачињивање је неконтактни топлотни процес. То је агностичан материјал који сече 1500 МПа стакло које је оштрено штампањем лако као и благи челик. Резултатна ивица је слободна од микрофрактура, а зона погођена топлотом (HAZ) је обично занемарљива (мање од 0,2 мм). Осим тога, обрада АХСС-а на механичким пресима убрзава зношење штампе, што доводи до трошкова одржавања који су често четири пута већи него за благи челик. Ласерско сечење потпуно елиминише овај фактор знојања, обезбеђујући конзистентан квалитет ивице од првог дела до милионске.

Брзина производње: Пролаз се затвара

Историјски гледано, механичко затварање је било неоспорно краљ брзине, способан да испоручи 60+ удара у минути (СПМ). Иако и даље има предност за масовне изводи једноставних делова, ласерска технологија ухвати. Модерне ласерске линије које се хране капилом користе вишеглавице (често од 2 до 4 ласерске главе које раде истовремено) и "Динамичка струја" технологија за постизање ефикасних брзина од 3040+ делова у минути.

Када се процењује брзина, мора се израчунати "нето проток" уместо само удара у минути. Механичка штампа може бити бржа, али ако је потребно 45 минута замену штампе сваких неколико сати, њена ефикасност пада. Ласерска линија се мења за 57 минута. За производња са високим миксом која захтевају више пута дневно мењање, корњача (ласер) често побеђује зеца (механички).

Матрица за одлуке: Када изабрати које

Да бисте поједноставили процес селекције, користите овај оквир за доношење одлука на основу ваших производних ограничења:

Иако ласерско прање нуди неупоредиву агилност, стварност аутомобилске масовне производње често захтева само проток традиционалног штампања за зреле производне линије. За произвођаче који се шкалирају од прототипа до милиона јединица, верификовани партнери за производњу као што су Шаои Метал Технологија премости ову јаз, нудећи ИАТФ 16949-сертификатиране прецизне могућности штампања до 600 тона за руковање захтевима великог броја који прелазе економски опсег ласерског бланкинга.