Laserleikkauskoneiden käyttökustannukset

Kaasukulutus ja siihen liittyvät kustannukset

Kaasukulutus vaikuttaa merkittävästi laserleikkauskoneiden operaatiokustannuksiin, erityisesti kun eri materiaaleja leikataan tarkasti ja nopeasti. Sekä kuitu- että CO2-lasersysteemit käyttävät kaasuja joko leikkausapukaasuina tai – CO2-lasereissa – itse lasergenerointiprosessin keskeisenä osana. Kaasujen tunteminen, niiden toimitustapa sekä kustannukset ovat olennaisia kustannusten hallinnassa ja oikean järjestelmän valinnassa työprosessiisi.

Apukaasut

Apukaasuja käytetään sekä kuitu- että CO2-laserleikkauskoneissa sulaneen materiaalin poistamiseen leikkausalueelta, työalueen jäähdyttämiseen ja leikkausreunan laadun parantamiseen. Yleisimmät apukaasut ovat happi, typpeä ja joskus myös puristettua ilmaa.

Happi käytetään usein hiiliteräksen leikkaamiseen. Se tukee leikkausprosessia eksotermissä reaktiossa, mikä lisää leikkausnopeutta, mutta jättää karkeamman reunan.

Typpiä suositaan ruostumattoman teräksen ja alumiinin leikkaamiseen, koska se tuottaa puhtaan, oksideja sisältämättömän reunan. Se on kalliimpi kuin happi, koska siihen vaaditaan korkeampaa painetta ja suurempaa tilavuutta.

Paineilma on kustannustehokas vaihtoehto, joka soveltuu ohuempien metallien leikkaamiseen ja tarjoaa hyvän tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä, erityisesti kevyessä teollisuuskäytössä.

Kaasun kulutusnopeudet vaihtelevat merkittävästi materiaalin tyypin, paksuuden, suuttimen suunnittelun ja leikkausnopeuden mukaan. Korkeapaineiset typpijärjestelmät voivat kuluttaa useita satoja kuutiojalkaa tunnissa, mikä johtaa merkittäviin käyttökustannuksiin.

CO2-laserille ominaiset kaasuvaatimukset

Toisin kuin kuitulaserit, CO2-laserit vaativat laserainekseksi kaasuseoksen—yleensä hiilidioksidia, typpeä ja heliumia. Nämä kaasut on pidettävä puhtaina ja tiukasti määritellyissä suhteissa, jotta säteen laatu ja järjestelmän suorituskyky säilyvät. Ajan myötä nämä kaasut rappeutuvat, ja niitä on täydennettävä joko tiukentuneilla laserputkilla (joilla on rajattu käyttöikä) tai jatkuvan kaasuvirtauksen toimintajärjestelmällä. Tämä lisää toistuvia kustannuksia, joita kuitulaserijärjestelmissä ei esiinny.

Lisäksi CO2-järjestelmät käyttävät apukaasuja samoin kuin kuitulaserit. Kuitenkin, koska laserin tuottavan kaasuseoksen ylläpitäminen edellyttää lisäkompleksisuutta, CO2-laserit aiheuttavat yleensä korkeammat kaasuun liittyvät käyttökustannukset.

Kaasunjakojärjestelmät

Olipa kyseessä pullojen, erillisten säiliöiden tai paikallisen tuotannon käyttö, kaasun toimitusjärjestelmän valinta vaikuttaa sekä käytännöllisyyteen että kustannuksiin. Suurkulutuksiset toimijat saattavat valita keskitetyn kaasuntoimituksen ryhmittäin liitettyjen kaasupullojen tai suursäiliöiden avulla vähentääkseen seisokkeja ja alentaakseen yksikkökustannuksia. Pienemmät toimipisteet voivat luottaa tavallisiin korkeapaineisiin kaasupulloihin, jotka ovat helpommin hoidettavia, mutta kalliimpia kuutiometriä kohti.

Säännölliset tarkastukset, vuototarkistukset ja paineen säätö ovat ratkaisevan tärkeitä järjestelmän tehokkuuden ylläpitämiseksi ja hävikin välttämiseksi, erityisesti silloin kun käytetään kalliita kaasuja, kuten korkean puhtauden typpiä.

Kaasun kulutus on merkittävä jatkuvaa kustannusta laserleikkaustoiminnoissa. Kuitulaserit aiheuttavat yleensä alhaisemmat kaasukustannukset, koska ne vaativat ainoastaan apukaasuja, kun taas CO2-laserit aiheuttavat lisäkustannuksia sekä apukaasuista että itse laseraineesta. Kaasun tyyppi, leikattava materiaali ja toimitustapa vaikuttavat kaikki kokonaiskustannuksiin. Näiden muuttujien tarkka huomioiminen on välttämätöntä ylikulujen hallinnassa ja tuotannon taloudellisen tehokkuuden optimoinnissa.