Ласерско и механичко избацивање: Анализа трошкова и перформанси

KRATKO

За модерне произвођаче, избор између ласерско и механичко избрисање више није само брзинато је прорачуна укупних трошкова власништва (TCO) и агилности. Индустријски подаци доследно стављају тачку равнотеже између 60.000 и 100.000 делова годишње; испод овог прага, модел ласерског бланкинга са нултом алата обично нуди супериорни РОИ. Иако механичко зачињивање остаје неоспорно лидер за брзу, стабилну масовну производњу, ласерско зачињивање постало је омиљено решење за обраду напредног високојаког челика (АХСС) и компоненти са високом мешавином и малим запремином због његове супериорне употребе

Основна промена: Тврда и мека алатка

Основна оперативна разлика између ове две технологије лежи у томе како дефинишу "оруђе". Механичко прање се ослања на Тврди алат физички штампачи обрађени од челика за алате који могу тежити неколико тона. За ове штампе потребно је неколико месеци за пројектовање, производњу и тестирање пре него што се штампа један производни део. Када се једном покрене, мењање између делова захтева тешке надградње кранове и значајно време простора (често 3060 минута) за размену физичких сета.

За разлику од тога, ласерски бланкинг користи Меки алат - Да ли је то истина? "Оруђај" је једноставно ЦНЦ програм који је изведен из ЦАД датотеке. Нема физичког ударника и нема штампе за производњу. Промена дизајна која би коштала 50.000 долара и трајала шест недеља у механичкој монтажи може се имплементирати у ласерској линији за лажење у року од неколико минута путем преузимања нове датотеке. Овај прелазак од физичких средстава на дигиталне средства драматично смањује "време до делова", омогућавајући произвођачима да се од дизајна замрзе до производње скоро тренутно. За индустрије као што је аутомобилска, где године модела и лифтинг покрећу константне промене геометрије, ова флексибилност је често вреднија од сировог прометног капацитета.

Анализа трошкова и обим равнотеже

За финансијске директоре и менаџер фабрике, одлука се често сведи на обим равнотеже. Анализа индустрије, укључујући извештаје из MetalForming Magazine , 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 Shaoyi Metal Technology премости ову јаз, нудећи ИАТФ 16949-сертификатиране прецизне могућности штампања до 600 тона за руковање захтевима великог броја који прелазе економски опсег ласерског бланкинга.