板金製造工場がレーザー切断で利益を生み出す方法

Mar 02, 2024

レーザー切断時間のみに基づいた見積もりだけでも製造注文を獲得できますが、特に板金製造業者のマージンが薄い場合には、赤字の仕事になる可能性もあります。

工作機械ビジネスの供給側では、機械の性能の観点から語る傾向があります。 窒素を含む0.5インチ鋼の切断速度はどれくらいですか? ピアスの長さはどれくらいですか？ 加速率？ 実行時間がどのくらいかを確認するために時間調査を行ってみましょう。 これらはすべて完璧に良い出発点ですが、成功の方程式を考えるときに本当に考慮すべき変数なのでしょうか?

稼働時間は優れたレーザー ビジネスを構築するための基盤ですが、ジョブを削減するのにどれくらいの時間がかかるかだけではなく、それ以上のことにも目を向ける必要があります。 カット時間のみに基づいて見積もりを行うと、特に余白が薄い場合には心が折れる可能性があります。

レーザー切断における隠れたコストの可能性を見つけるには、労働力の利用状況、機械の稼働時間、実行時間と部品の品質の一貫性、潜在的なやり直し作業、および材料の利用状況を調査する必要があります。 大まかに言うと、部品のコストは、機器、作業コスト (購入した材料や使用したアシスト ガスなど)、および人件費の 3 つのカテゴリに分類されます。 そこから、コストをさらに詳細に分類できます (図 1 を参照)。

ジョブのコストまたは部品ごとのコストを計算する場合、図 1 のすべての項目が全体の値の一部を表します。 少し曖昧になるのは、別の列のコストへの影響を十分に考慮せずに、ある列のコストに対処する場合です。

物質の使用を最大限に活用するという考えは、誰もが啓示として思いつかないかもしれませんが、私たちはその利点を他の考慮事項と比較検討する必要があります。 部品のコストを計算すると、ほとんどの場合、材料がパイの最大の部分を消費することがわかります。

材料を最大限に活用するために、コモンライン切断 (CLC) などの戦略を実装できます。 CLC は、1 回のカットで 2 つのパーツ エッジを同時に作成するため、材料と切断時間を節約します。 ただし、この手法にはいくつかの制限があります。 それはジオメトリに大きく依存します。 傾きやすい小さな部品は、プロセスを安定させるためにタブで留める必要があり、誰かがそれらの部品を分解してバリ取りする必要があります。 これにより時間と労力が追加され、無料ではありません。

厚い材料の場合、部品の分離は特に困難になる可能性がありますが、ここではレーザー切断技術が切断厚さの半分以上に「ナノ」タブを作成するのに役立ちます。 ビームは切り口内に残るため、それらを作成しても実行時間には影響しません。 タブの作成後にマテリアルを再入力する必要はありません (図 2 を参照)。 このようなテクノロジーは、特定のマシンでのみ使用できます。 とはいえ、これは、最新の進歩の一部がもはや速度を下げるだけのものではなくなっていることを示す一例にすぎません。

繰り返しになりますが、CLC はジオメトリに大きく依存するため、ほとんどの場合、ネスト上のウェブの幅を完全に消すのではなく、狭くすることを目指します。 ウェブが狭くなります。 それは素晴らしいことですが、部品が傾いて衝突が起こったらどうでしょうか? 工作機械メーカーはさまざまなソリューションを提供していますが、誰もが利用できる 1 つのアプローチは、ノズル オフセットを増やすことです。

ここ数年の傾向は、ノズルからワークピースまでの距離を短くすることです。 その理由は単純です。ファイバー レーザーは高速であり、大型ファイバー レーザーは非常に高速です。 パフォーマンスを大幅に向上させるには、窒素流量の同時増加が必要です。 高出力のファイバーレーザーは、これまでの CO2 レーザーよりもはるかに速く切り溝内の金属を蒸発させて溶かします。

逆効果となる機械の速度を落とすのではなく、ワークに合わせてノズルを調整します。 これにより、圧力を増加させることなく、切り溝を通るアシストガス流量が増加します。 勝者のように聞こえますが、レーザーは依然として非常に高速で移動しており、チップアップがより問題になります。

図 1. 部品あたりのコストに影響を与える 3 つの主要な領域、すなわち、機器、作業コスト (使用する材料およびアシストガスを含む)、および労働力です。 3 つすべてが全体の価値の一部を担当します。