EN
Енергийна ефективност и икономии на оперативни разходи
По-ниско енергопотребление на рязане: Количествено определяне на намалението на kWh
Влакнестите лазерни рязачи всъщност използват около 30 до 50 процента по-малко енергия в сравнение с плазмените системи при работа с подобни материали, тъй като насочват светлината много по-ефективно, което означава по-малко загубена топлина. Вземете за пример рязането на неръждаема стомана с дебелина четвърт инч. Фибер лазерите изискват приблизително 2,5 киловатчаса, докато плазмените системи обикновено консумират около 4,1 kWh. Това е разлика от около 40% в употребата на енергия. Когато фабриките използват тези машини непрекъснато през два смени всеки ден, годишната сметка за електроенергия намалява от над петнадесет хиляди долара при плазмените системи до само девет хиляди долара с фибер технологията. Освен това, цялата тази допълнителна ефективност намалява и емисиите на въглероден диоксид. Всяка машина, работеща с фибер лазери, произвежда около дванадесетстотин паунда по-малко CO2 замърсяване всяка година в сравнение с традиционните методи за плазменно рязане.
Намалени изисквания за охлаждане и компресиран въздух
Плазмените системи разчитат на висок обем компресиран въздух (100–140 psi) и водни охладители за охлаждане на рязещия факел, което изисква допълнително оборудване, увеличаващо енергийното потребление и поддръжката. Тези системи изискват отделни компресори, които консумират 7–10 kW на час, докато влакнестите лазери работят ефективно с помощен газ при ниско налягане (15–25 psi) и компактни въздушно охлаждаеми устройства. Тази опростена конфигурация елиминира:
- Разходи за поддръжка на компресор (~2100 щатски долара/годишно)
- Енергийно потребление на охладителя (до 3,5 kW/ч)
- Разходи за преработка и отстраняване на отпадни води
В резултат на това влакнестите лазери намаляват периферното енергийно потребление с 60% и освобождават с 30% повече производствена площ, което намалява изискванията към инфраструктурата.
Сравнение на простоюването, предизвикано от поддръжката: Влакнест лазер срещу Плазма
Повечето плазмени системи стоят в бездействие около 15 до 20 часа всеки месец, защото части трябва да се подменят или поправят. Помислете за тези скъпи електроди на горелката по 45 долара всеки и сопла на стойност 22 долара всяко, които в заводите се сменят всяка седмица. Вълните на влакнестите лазери разказват различна история. Те работят с твърдотелна технология, при която рязещата глава всъщност не докосва материала, който се реже, така че нищо не се износва с времето. Поддържането всъщност се свежда до почистване на лещите веднъж на три месеца за общо около 20 минути и годишен калибрационен преглед. Разликата се вижда доста бързо. Заводите, използващи влакнести лазери, имат приблизително 18 процента повече продуктивно време в сравнение с плазмените системи. А когато става въпрос за спестени пари за поддръжка, числата говорят сами за себе си. Заводите с плазма обикновено харчат почти 10 000 долара годишно за поддръжка, докато потребителите на влакнести лазери едва надвишават 300 долара годишно. Такива спестявания оказват огромно въздействие върху общите оперативни разходи.
Разходни материали и икономика на резервните части
Електроди, сопла и щитове за плазмена рязка: цикъл на повтарящи се разходи
Разходите за плазмена рязка не свършват с първоначалната покупна цена, защото части като електроди, сопла и щитове се износват бързо при работа с по-високи амперажи. Повечето работилници се оказват в ситуация да подменят тези компоненти на всеки 4 до 8 часа, в зависимост от интензивността на употребата. Тази постоянна подмяна води до чести поръчки, главоболия при управлението на запасите, както и допълнителни разходи заради изчакване на доставките и необходимостта от подходящи решения за съхранение. Това, което много потребители не осъзнават от самото начало, е колко точно тези ежедневни разходи за поддръжка всъщност увеличават общите разходи много над сумата, платена първоначално за оборудването.
Твърдотелна конструкция на влакнестия лазер : Няма износващи се разходни части
Фибер лазерите по принцип премахват тези частите за еднократна употреба, тъй като са изградени с помощта на твърдотелни технологии. Тъй като по време на процеса на рязане нищо не се допира, важни компоненти като самият лазер и оптичните части почти не се износват. По-голямата част от необходимото при редовното поддържане в момента е просто периодично почистване на лещите. Това значително намалява разходите с течение на времето — с около 60 до 75 процента по-малко в сравнение с плазмените системи на дълга сметка. Освен това липсата на нужда постоянно да се подменят части улеснява значително управлението на складовите запаси за компаниите и спестява главоболия при работа с документация и административни въпроси.
Избягване на разходи за труд и вторични процеси
Намалена необходимост от последваща обработка поради високото качество на ръба
Фибер лазерите създават ръбове, които почти са полирани гладки с много малко остатъчен шлак или задръжки, което означава, че има значително по-малка нужда от допълнителни довършителни стъпки. Плазмената рязка разказва различна история обаче. Ръбовете, които произвежда, обикновено са доста неравни, така че производителите прекарват допълнително време и средства, за да ги изгладят или премахнат досадните задръжки. Фирми, които са преминали към фибер лазери, често отбелязват намаляване на времето за последваща обработка между 30% и 50%, особено при работа с по-тънки или материали със средна дебелина. Това води до по-бързо изпълнение на поръчките като цяло и спестяване на разходи за труд в дългосрочен план.
По-малко операторски интервенции и изисквания за квалификация
Системите с влакнест лазер идват с множество функции за автоматизация, при които цифровите контроли управляват неща като регулиране на височината на горелката, контрол на ширината на рязането и поддържане на стабилност на процеса по време на рязане. Точно тези видове задачи задържат операторите заети през цялата работна смяна при работа с плазмени рязачки. Високото ниво на автоматизация означава, че един работник може да обслужва едновременно две или дори три влакнесто-лазерни машини. Плазменото режещо оборудване обикновено изисква човек, специално следящ процеса за замяна на бързоизносващите се части и мониторинг на електрическата дъга. Тъй като тези машини не изискват толкова специализирани умения, компаниите спестяват средства за обучителни програми и общите разходи за труд. Това прави влакнестите лазери особено подходящи за производства, които работят с много различни материали и типове поръчки, където гъвкавостта е от най-голямо значение.
Оптимизация на изхода от материалите, задвижвана от прецизност
По-тесни ширини на рязане запазват повече полезен материал
Ширината на реза, получена с фибрени лазери, е около 0,1 до 0,3 мм, докато плазмената рязка обикновено оставя резове с ширина между 1,5 и 3 мм. За производителите това означава значително по-малко количество материал, което се изпарява по време на процеса. Става въпрос за намаление в скоростта на изпарение с някъде между 25% и 40%, което всъщност запазва доста повече употребим метал от всеки обработван лист. Когато се работи със скъпи материали като неръждаема стомана или титан, тези разлики започват сериозно да се наброяват. Вземете например стандартен лист с цена около 15 000 щатски долара. Ако има намаление от приблизително 20% в загубите чрез реза, това отговаря на възстановяване на около три хиляди долара стойност материал, който иначе би бил загубен. За компании, работещи със скъпи метали, такава ефективност прави цялата разлика за крайния им резултат.
По-тесни допуски намаляват процентите на скрап в производството с голямо разнообразие
Лазерите с влакна имат точност на позициониране около ± 0,05 mm, което е много по-добре от плазменото рязане с точност около ± 0,3 mm. Това означава, че могат да правят рязания толкова близо до крайната форма, че просто не остава толкова много остатъчен материал. Когато компонентите са по-малко засегнати от топлината и поддържат по-тесни размери, фабриките всъщност виждат някъде между 25-30% по-малко отпадъци, минаващи през техните конвейери, особено при сглобяването на сложни продукти, където малките грешки в измерванията наистина се натрупват. Освен това, това ниво на точност отваря врати за по-умни техники за подреждане на части на метални листове. Производителите съобщават, че получават приблизително 10 до 15 процента повече използваеми части от всеки лист по време на тези сложни производствени партиди с много различни размери на части.
Анализ на общите разходи за собственост (TCO) за 5 години
Анализът на общите разходи за притежание в продължение на пет години показва, че лазерите с влакно всъщност спестяват пари на дълга сметка, въпреки че първоначално струват повече. Лазерите с влакно обикновено имат цена около 20 до 40 процента по-висока в сравнение с плазмените системи, когато се закупуват нови. Но това, което често се пренебрегва, е колко пари се спестяват по-късно за електроенергия, по-малко ремонти, по-малко простои за поддръжка и по-добро използване на материала. Повечето цехове достигат точката на окупаемост само след една до три години след прехода. За рязане на материали с умерена дебелина лазерите с влакно вече стават стандартно оборудване в много производствени предприятия. Плазмата все още запазва позициите си в определени индустриални среди, където трябва бързо да се обработват изключително дебели метали, без загриженост относно топлинните деформации.
Първоначални капитали vs. Времеви график за възвръщаемост: Реални еталони за възвръщаемост на инвестициите
Макар че влакнестите лазерни системи обикновено изискват първоначални разходи с около 50 000 до 100 000 щатски долара повече в сравнение със стандартните плазмени рязачки, повечето фирми бързо възвръщат тези разходи благодарение на спестяванията по време на редовната експлоатация. Потреблението на енергия намалява почти наполовина за всеки отделен рез, почти не се губи време за поддръжка, а общо взето са необходими по-малко работници. За цехове, обработващи около 10 тона метал месечно, много от тях отбелязват значително намаляване на разходите след само пет години, като понякога общите спестявания надхвърлят 150 000 щатски долара. Тези практически резултати показват защо, въпреки по-големите първоначални разходи, все повече производители избират да инвестират във влакнести лазери заради дългосрочните ползи за крайния резултат.
Скрити разходи: Вентилационни системи, защитни газове и електрическа инфраструктура
Плазменото рязане генерира токсични изпарения и изисква защитни газове като смеси от аргон/водород, което води до значителни допълнителни разходи:
- Годишни разходи за защитен газ в размер на 3000–8000 долара
- Индустриални изпускателни системи с разходи за инсталиране и филтриране от 5000–15 000 долара
- Електрически модернизации (например трифазно захранване), надхвърлящи 10 000 долара
Фибропрошарените лазери премахват нуждата от защитен газ, произвеждат по-малко емисии и работят със стандартни електрически конфигурации, като намаляват тези скрити разходи с 60–80%. През пет години това означава спестявания над 20 000 долара, което допълнително подобрява ефективността на общата стойност на собственост (TCO).
Когато плазмата все още печели: икономическа ефективност при рязане на дебели сечения
При работа с материали, по-дебели от 25 мм, плазмените рязачки обикновено остават по-изгодни от гледна точка на разходи, тъй като пробиват по-бързо и използват по-малко енергия за всеки отделен рез. Вземете например корабостроенето, където стоманените плочи често варират между 30 и 50 мм дебелина. Пресмятанията за общата притежателска цена показват, че плазмените системи всъщност могат да имат около 15 до дори 25 процента по-добри резултати в продължение на пет години в сравнение с други методи. Така че за онези, които работят с наистина дебели материали, плазмата остава по-икономичният избор, въпреки че влакнестите лазери са поели повечето пазари за по-тънки материали. Разликата става доста значителна, когато се разглеждат дългосрочните разходи, а не само първоначалната покупна цена.
Често задавани въпроси
Какви са основните предимства на влакнестите лазери пред плазмените рязачки?
Влакнестите лазери предлагат енергийна ефективност, намалени разходи за поддръжка, по-добра качество на ръба, незначителни разходи за резервни части и оптимизирано използване на материали благодарение на прецизните режещи възможности.
Защо влакнестата лазерна технология е по-скъпа първоначално?
Фибер лазерите обикновено изискват по-голяма първоначална инвестиция поради тяхната напреднала технология, но дългосрочната икономия компенсира разходите благодарение на по-добра ефективност и по-ниски експлоатационни разходи.
Плазменото рязане все още ли е предпочитано в определени ситуации?
Плазменото рязане остава икономически изгодно за много дебели материали над 25 мм поради по-бързите си възможности за пробиване и по-ниско енергийно потребление при рязане на дебели сечения.