Como as oficinas de fabricação de chapas metálicas podem gerar lucros com o corte a laser

Apr 05, 2023

A cotação com base apenas no tempo de corte a laser pode gerar pedidos de fabricação - mas também pode gerar perda de empregos, especialmente quando as margens são pequenas para os fabricantes de chapas metálicas.

Do lado da oferta do negócio de máquinas-ferramenta, tendemos a falar em termos de desempenho da máquina. Qual é a velocidade de corte para aço de meia polegada com nitrogênio? Quanto tempo dura o piercing? Taxa de aceleração? Vamos fazer um estudo de tempo para ver como é o tempo de execução! Embora todos esses sejam pontos de partida perfeitamente bons, eles são realmente as variáveis ​​que precisamos pesar ao refletir sobre a fórmula do sucesso?

O tempo de execução é a base sobre a qual um bom negócio de laser é construído, mas precisamos olhar mais do que apenas quanto tempo levará para cortar um trabalho. Cotar com base em nada além do tempo de corte pode partir seu coração, especialmente quando as margens são pequenas.

Para encontrar possíveis custos ocultos no corte a laser, precisamos examinar a utilização da mão-de-obra, o tempo de atividade da máquina, a consistência no tempo de execução e a qualidade da peça, qualquer retrabalho em potencial e a utilização do material. De um modo geral, os custos das peças se enquadram em três categorias: equipamentos, custos de trabalho (coisas como o material comprado ou o gás auxiliar usado) e mão de obra. A partir daí, os custos podem ser divididos em muito mais detalhes (consulte a Figura 1).

Quando calculamos o custo de um trabalho ou o custo por peça, todos os itens da Figura 1 representarão alguma parcela do valor total. Onde fica um pouco obscuro é quando abordamos um custo em uma coluna sem considerar totalmente as ramificações dos custos em uma coluna diferente.

A ideia de maximizar o uso de material pode não ser uma revelação para ninguém, mas temos que pesar seus benefícios em relação a outras considerações. Ao calcular o custo de uma peça, descobrimos que, na maioria dos casos, o material consome a maior fatia do bolo.

Para aproveitar ao máximo o material, podemos implementar estratégias como corte em linha comum (CLC). O CLC economiza material e tempo de corte, pois um corte cria duas arestas de peça simultaneamente. Mas esta técnica tem algumas limitações. É muito dependente da geometria. Peças pequenas propensas a tombamento precisarão ser unidas de qualquer maneira para manter o processo estável, e alguém terá que separá-las e talvez rebarbar essas peças. Isso adiciona tempo e trabalho, o que não é gratuito.

A separação de peças pode ser particularmente árdua para materiais mais espessos, e aqui a tecnologia de corte a laser está ajudando a criar "nano" guias mais da metade da espessura do corte. Criá-los não tem impacto no tempo de execução, porque a viga permanece no kerf; não há necessidade de reinserir o material após a criação da guia (consulte a Figura 2). Essa tecnologia está disponível apenas em algumas máquinas. Dito isso, é apenas um exemplo de como alguns dos avanços mais recentes não são mais apenas sobre velocidade de corte.

Novamente, o CLC é muito dependente da geometria, portanto, na maioria dos casos, pretendemos reduzir as larguras da teia em um ninho, em vez de fazê-las desaparecer completamente. A web se estreita. Ótimo, mas e as peças que tombam e causam uma colisão? Os fabricantes de máquinas-ferramenta oferecem várias soluções, mas uma abordagem que está disponível para todos é um maior deslocamento do bico.

A tendência nos últimos anos tem sido diminuir a distância do bocal à peça de trabalho. A razão para isso é simples: os lasers de fibra são rápidos e os grandes lasers de fibra são realmente rápidos. O aumento impressionante no desempenho requer um aumento paralelo nas taxas de fluxo de nitrogênio. Um laser de fibra de alta potência vaporiza e derrete o metal dentro do corte muito mais rápido do que um laser de CO2 jamais poderia.

Em vez de desacelerar a máquina, o que seria contraproducente, ajustamos o bico em relação à peça de trabalho. Isso aumenta o fluxo de gás auxiliar através do kerf sem aumentar a pressão. Parece um vencedor, exceto que o laser ainda está se movendo muito rápido e as pontas se tornam um problema maior.

FIGURA 1. Três áreas principais afetam o custo por peça: equipamento, custos de trabalho (incluindo materiais e gases auxiliares usados) e mão de obra. Todos os três serão responsáveis ​​por uma parte do valor total.