Шилэн лазерийн төхөөрөмжүүд плазмын төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад ямар зардлын давуу талтай вэ?

Эрчим хүчийн үнэ цэнэтэй ажиллах болон ажиллагааны үнэ цэнэгийг багасгах

Нэг удаагийн хайчлалтанд хэрэглэгдэх цахилгааны хэрэглээ багасгах: кВтц-ийн бууралтыг тооцоолох

Шилэн ширхэг лазерын төхөөрөмжүүд үнэхээр ижил материалыг оглох үед плазмын системийнхээс 30-50 хувийн бага энерги хэрэглэдэг тул илүү их хэмжээний гэрлийг төвлөрүүлдэг тул дулаан ихэвчлэн алдагдахгүй. Жишээ нь, 1/4 дюйм хэмжээтэй цэвэрхий ган оглохыг авч үзье. Шилэн лазер ойролцоогоор 2.5 кВт·ц зарцуулахад, плазмын систем ерөнхийдөө 4.1 кВт·ц ашигладаг. Энэ нь энергийн хэрэглээнд ойролцоогоор 40% ялгаатай гэсэн үг юм. Үйлдвэрүүд эдгээр машинуудыг өдөр бүр хоёр сменд зогсолтгүй ажиллуулах үед жилийн цахилгааны нийт зардал нь плазмын системд 15 мянгаас дээш доллараас шилэн лазерын технологид зөвхөн есөн мянган доллар болтлоо буурдаг. Мөн энэ нэмэлт үр ашгийг сайжруулалт нь нүүрстөрөгчийн хийн ялгаралтыг багасгадаг. Шилэн лазерт суурилсан машин тус бүр жилдээ уламжлалт плазмын оглолтоос ойролцоогоор жилд 1200 паунд бага CO2 хийг агаар руу ялгаруулдаг.

Хөргөлтийн болон шахсан агаарын шаардлага багасах

Плазмын системүүд нь өндөр хэмжээний шахсан агаар (100–140 psi) ба торхны хөргөлтөнд зориулсан усны хөлдөөгч шаарддаг бөгөөд эдгээр нь энерги хэрэглээ болон засвар үйлчилгээг нэмэгдүүлдэг тусламжийн тоног төхөөрөмжийг шаарддаг. Эдгээр системүүд нь цагт 7–10 кВт-ыг хэрэглэдэг тусгай шахуургыг шаарддаг бол, ширхэг лазер нь бага даралттай тусламжийн хий (15–25 psi) ба жижиг хэмжээний агаараар хөргөдөг төхөөрөмжтэй ажилладаг. Энэ хялбаршуулсан тохиргоо дараах зүйлсийг арилгадаг:

• Шахуургын засвар үйлчилгээний зардал (~$2,100/жил)
• Хөлдөөгчийн энергийн хэрэглээ (цагт хүртэл 3.5 кВт/ц)
• Ус цэвэрлэх болон хаях зардал
  Үр дүнд нь ширхэг лазер нь периферийн энерги хэрэглээг 60%-иар бууруулж, 30% илүү их зайг чөлөөлдөг тул инфраструктурын шаардлагыг бууруулдаг.

Засварын үеийн зогсонги байдлын харьцуулалт: Ширхэг лазер vs Плазм

Хамгийн ихэвчлэн плазмын системүүд сард 15-20 цагийн турш ашиглагдахгүй байдаг тул хэсгүүдийг солих эсвэл засварлах шаардлагатай болдог. Үйлдвэрт долоо хоног бүр солих 45 ам.долларын өртөгтэй торч электрод болон хувь нь 22 ам.долларын өртөгтэй савхнуудын талаар бодож үзээрэй. Гэхдээ шилэн лазер өөр нэгэн түүхийг хэлдэг. Тэд хатуу төлөвийн технологийг ашигладаг тул таслагч толгой материалд шүргэдэггүй бөгөөд ингэснээр хугацаа өнгөрөх тутам дуусч байх зүйл юу ч байдаггүй. Засвар үйлчилгээ гэдэг нь гурван сард нэг удаа нийтдээ 20 минут зарцуулан линзсийг цэвэрлэх, жилд нэг удаа калибранд шалгалт хийхэд үлддэг. Энэ ялгаа маш хурдан харагддаг. Шилэн лазер ашигладаг үйлдвэрүүд плазмын системтэй харьцуулахад ойролцоогоор 18 хувийн илүү үйлдвэрлэлтийн цагийг ашигладаг. Мөн ашиглалтын зардлаас хэмнэсэн мөнгөний хувьд тоо мэдээлэл илүү их зүйл хэлдэг. Плазмын үйлдвэрүүд жилд дунджаар бараг 10,000 ам.долларыг засвар үйлчилгээнд зарцуулдаг бол шилэн лазерийг ашиглагчид жилд 300 ам.долларыг давахгүй байдаг. Ийм төрлийн зардлаас хэмнэлт нийт үйлдвэрлэлийн зардлыг хүчтэй бууруулдаг.

Хэрэглээний бараа ба Солих хэсгийн эдийн засаг

Плазмын торчийн электрод, савханзур, хамгаалалт: Давтагдах зардал

Плазмын оглох үйл явц нь анхны худалдан авалтаас хэтэрч, илүү их гүйдэл дээр ажиллах үед электрод, савханзур болон хамгаалалтын хэсгүүд хурдан изэн зөөлрөхөд оршино. Ихэнх үйлдвэрүүд эдгээр деталийг 4-8 цаг тутамд солих шаардлагатай болдог ажиллагааны интенсив байдлаас хамааран. Энэ тогтмол солилт нь дахин дахин худалдан авалт хийх, материал нөөцийг удирдахад бэрхшээл учруулах, мөн хүргэлтийн хугацаа болон зохистой хадгалалтын шийдлээр зарцуулах нэмэлт мөнгийг бий болгодог. Операторуудын ихэнх нь анхнаас нь ойлгохгүй байгаа зүйл бол эдгээр өдөр тутмын засвар үйлчилгээний зардал нь тоног төхөөрөмжид анх төлсөн дүнгээс хамаагүй их болж гардаг юм.

Фибер лазерын хатуу төлвийн загвар : Изэн зөөлрөхөд өртөмх хэрэглээний деталь байхгүй

Шилэн лазер нь тверд төлөвийн технологийг ашигладаг тул эдгээр хаях хэсгүүдийг үндсээр нь арилгадаг. Хайчлах явцад юу ч шүргэдэггүй тул лазер болон оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүд зэврэхгүй. Ердийн үйл maintenancе-д ихэвчлэн зөвхөн линзийг цэвэрлэх үйлдэл шаардлагатай байдаг. Энэ нь цаг хугацаа өнгөрөх тутам зардлыг маш ихээр бууруулдаг бөгөөд плазмын системтэй харьцуулахад удаан хугацаанд 60-75 хувийн зардлыг хэмнэдэг. Мөн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тогтмол солих шаардлагагүй болохоор компаниудын нөөцийн удирдлага хялбарших бөгөөд бичиг баримт, административ ажлуудтай холбоотой асуудлуудаас зайлсхийх боломжийг олгодог.

Хөдөлмөрийн болон хоёрдогч процессийн зардлыг бууруулах

Илүү сайн ирмэгийн чанарын байдалд холбогдуулан боловсруулах шаардлагыг бууруулах

Шилэн лазер нь ихэвчлэн цэвэрлэх, цахилгаан болгох шаардлагагүй, цөөн хэмжээний дусал, ирмэг үлдээдэг төгс гадаргуу үүсгэдэг. Энэ нь нэмэлт төгсгөлийн боловсруулалтын алхамуудын шаардлагыг эрс бууруулдаг. Харин плазмын хайчлалт өөр зүйл харуулдаг. Үүгээр хайчилсан ирмэг нь ихэвчлэн шанага байдаг тул боловсруулагчид ирмэгийг засварлах, шанага арилгах зэрэг нэмэлт цаг, мөнгө зарцуулдаг. Шилэн лазерт шилжсэн үйлдвэрүүд нь боловсруулалтын цагийг 30%-аас 50%-иар бууруулдаг бөгөөд ялангуяа нимгэн эсвэл дунд зузаан материалтай ажиллах үед илүү их хэмжээгээр хурдасдаг. Энэ нь нийтдээ илүү богино хугацаанд бүтээгдэхүүнээ бэлтгэж чаддаг болохыг харуулж, ажиллагчийн цалингийн зардлыг хугацаатай холбон хэмнэдэг.

Үйлчлэгчийн оролцоо болон ур чадварын түвшний шаардлага багасах

Шилэн лазерын системүүд нь дижитал хяналтаар тороны өндрийг тохируулах, зүсэлтийн өргийг удирдах, мөн зүсэх үеийн процессийн тогтвортой байдлыг хангах зэрэг автомжуудыг багтаасан байдаг. Эдгээр нь плазмын зүсгүүр ашиглах үед операторуудыг бүх өдөр юм уу эзэлдэг яг тэр ийм ажлууд юм. Автомжлалтын түвшин нь нэг ажилтан нэгэн зэрэг хоёр эсвэл гурван шилэн лазерыг ч ажиллуулж чадах боломжийг олгодог. Плазмын зүсгүүрийн тоног төхөөрөмжинд ихэвчлэн хэтэрхий элэгддэг хэсгийг солих, электрон дугуйлалтыг хянах зэрэг ажлуудад тусгайлан хүн шаарддаг. Ийм машинууд онцгой ур чадвар шаарддаггүй тул компаниуд сургалт, мөн нийт хөдөлмөрийн зардлыг хэмнэдэг. Энэ нь шилэн лазерыг материал, ажлын төрөл маш олон бөгөөд уян хатан байдлыг хамгийн ихээр шаарддаг үйлдвэрүүдэд тун тохиромжтой болгодог.

Нарийвчлалд суурилсан материал ашиглалтын үр дүнтэй байдлыг сайжруулах

Нарийн зүсэлтийн өргөөр илүү их хэмжээний ашиглагдах материал хадгалагдана

Шилэн лазераар оглох үед үүсэх зүсэлтийн өргөн нь ойролцоогоор 0.1-0.3 мм байдаг бол плазмаар оглох үед ихэвчлэн 1.5-3 мм өргөнтэй зүсэлт үлддэг. Энэ нь үйлдвэрлэгчдэд технологийн явцад уурших материал багасна гэсэн үг юм. Уурших хурдны хувьд 25%-40% хүртэл буурч, нэг нэг хавтангийн ажилд хэрэглэж болох металл илүү их хэмжээтэй хадгалагдаж байна. Зэвэрдэггүй болон титан шиг үнэтэй материалыг ашиглаж байгаа тохиолдолд эдгээр ялгаа маш том үр дүнтэй байдаг. Жишээ нь стандарт хавтангийн үнэ ойролцоогоор $15,000 байдаг гэж үзье. Хэрэв зүсэлтийн алдагдал ойролцоогоор 20%-иар буурвал, анх алдагдах ёстой байсан ойролцоогоор гурван мянган долларын материал хадгалагдаж байна. Үнэтэй металлаар ажилладаг компаниудад ингэсэн үр ашгийн хувьд энэ нь ашгийн хувьд маш их ялгааг үзүүлдэг.

Нарийн нарийвчлал нь өндөр холимог үйлдвэрлэлд хаягдалын хэмжээг бууруулдаг

Шилэн лазерууд нь ойролцоогоор ±0.05 мм нарийн налгавартай байршилт хангадаг бөгөөд энэ нь плазмын огтлолтоос (ойролцоогоор ±0.3 мм) хамаагүй сайн юм. Энэ нь эцсийн хэлбэрт маш ойрхон огтлолт хийх боломжийг олгодог тул үлдэгдэл материал бага үлддэг. Хэсгүүдэд дулаан бага нөлөөлж, хэмжээсүүд илүү нарийвчлалтай хадгалагддаг тул үйлдвэрүүд жижиг хэмжээний алдаанууд нийлж хуримтлагддаг нарийн бүтээгдэхүүнүүдийг цуглуулах үед үйлдвэрлэлийн шугамаар дамжуулан 25-30% бага хаягдал үүсдэгийг тэмдэглэдэг. Үүнээс гадна энэ түвшний нарийвчлал нь металл хавтан дээрх хэсгүүдийг илүү ухаалгаар байрлуулах арга замыг нээж өгдөг. Үйлдвэрлэгчид хэсгийн хэмжээсийн олон төрөл байдаг нарийн үйлдвэрлэлийн багцуудын үед хавтан тус бүрээс 10-с 15 хувийн хүртэл илүү ашиглаж болох хэсгүүдийг гаргаж авдаг гэж тайлагнадаг.

5 жилийн туршдах Нийт Эзэмших Зардлын (TCO) Шинжилгээ

Таван жилийн үеийн нийт өртгийг харьцуулахад цацраг лазерын төхөөрөмжүүд анх оруулах хөрөнгө оруулалт их байсантай холбогдолгүйгээр урт хугацаанд мөнгө хэмнэдэг. Шинээр худалдан авах үед цацраг лазерийн төхөөрөмжүүдийн үнэ ихэвчлэн плазмын системүүдээс 20-40 хувийн илүү байдаг. Гэхдээ хүмүүс ихэвчлэн дараа нь цахилгааны эрчим хүчний зохих зардал багасах, засварын шаардлага багасах, техникийн үйлчилгээний улмаас үйлдвэрлэлд гарах зогсонги багасах болон материал ашиглах үзүүлэлт сайжрах замаар хэмнэгдэх мөнгөний хэмжээг анхаардаггүй. Ихэнх үйлдвэрийн газарт шилжсэнээс хойш нэгээс гурван жилийн дотор санхүүгийн ашигтай байдлыг олж авдаг. Дунд зэргийн зузаан материал таслахад одоогоор цацраг лазер нь олон үйлдвэрт стандарт тоног төхөөрөмж болож хувирч байна. Хамгийн зузаан металл материалыг хурдан боловсруулах шаардлагатай, дулааны деформаци болж болох нөхцөл байдал бүхий зарим үйлдвэрлэлийн салбарт плазмын технологи хэвийн ажиллаж байна.

Анхны хөрөнгө оруулалтын илүү үнэ vs. Ашиг орлогын хугацаа: Бодит үйлдвэрлэл дэх ашигт ажиллагааны жишиг үзүүлэлтүүд

Фибер лазерийн системүүд нь ихэвчлэн стандарт плазмын төхөөрөмжүүдтэй харьцулахад анхдагч үнээрээ $50,000-аас $100,000 хүртэл илүү өртдөг ч, ихэнх компаниуд эдгээр системүүдийг хэвийн ажиллагааны үеэр хэмнэх боломжтой учраас энэ зардлыг хурдан нөхөж авдаг. Нэг таслалт бүрт энерги хэрэглээ бараг хагасаар буурдаг, засварын хүлээлтэнд зарцуулах цаг бараг байхгүй, нийт ажилчдын тоо багасдаг. Сард ойролцоогоор 10 тонн металл боловсруулах үйлдвэрүүдийн ихэнх нь зөвхөн таван жилийн дараа зардлаа ач холбогдолтойгоор бууруулж, нийтдээ $150,000-аас илүү хэмнэсэн байдаг. Эдгээр бодит үр дүнгээс үзэхэд анхдагч хөрөнгө оруулалт их байсантай холбоотойгоор ч ихэнх үйлдвэрлэгчид урт хугацааны ашгийн тулд фибер лазерт хөрөнгө оруулдаг.

Нууцад зарцуулагдаж буй зардал: Агаар солилцооны систем, хамгаалах хий, цахилгаан бүтэц

Плазмын таслалт ямар нэгэн хорт уур үүсгэдэг бөгөөд аргон/устөрөгчийн хольц шиг хамгаалах хийг шаарддаг тул нэмэлт зардалд ордог:

• $3,000–$8,000 жилийн хамгаалах хийн зардал
• Үйлдвэрийн утаа шүүлтүүр системийн суурилуулалт ба шүүлтээр $5,000–$15,000 зарцуулна
• Цахилгааны шинэчлэлт (жишээ нь, гурван фазын цахилгаан) $10,000-с дээш өснө
  Шилэн лазер нь хамгаалах хийг шаарддаггүй, илүү бага ялгаралт үүсгэж, ердийн цахилгааны систем дээр ажилладаг тул эдгээр далд зардлыг 60–80%-иар бууруулдаг. Таван жилийн туршид энэ нь $20,000-с дээш хэмнэлт болон, TCO үр ашигтай байдлыг илүү сайжруулдаг.

Плазма яаж ч ялж байна: Зузаан хэсгийг огтлох үед өртөгийн үр ашиг

25 мм-с илүү зузаан материалтай ажиллах үед плазмын төхөөрөмжүүд нь хурдан нэвтрэх, нэгж талбайгаар цахилгаан энерги бага зарцуулах зэрэг давуу талынхаа хувьд өртөгийн хувьд илүү сайн байдаг. Жишээ нь, цөмийн хавтангуудын зузаан нь ихэвчлэн 30-50 мм байдаг цэргийн тэргүүний барилгаас авч үзье. Эзэмшилтийн нийт өртгийн тооцоогоор төлөвлөгөөт 5 жилийн хугацаанд плазмын систем нь бусад арга замаас ойролцоогоор 15-с магадгүй 25 хувир илүү сайн үр дүн үзүүлж чаддаг. Тиймээс маш зузаан материалтай ажилладаг хэрэглэгчдэд фибер лазер нь зузаан материал багатай хэсгийн ихэнх зах зээлийг эзэлсэн ч гэсэн хамгийн бага өртөгтэй сонголт болсон хэвээр байна. Эхний худалдан авалтын үнээс илүү урт хугацааны зардалд анхаарах үед ялгаа нь маш том байдаг.

Түгээмэл асуултууд

Фибер лазерын плазмын төхөөрөмжөөс ямар гол давуу талууд байдаг вэ?

Фибер лазер нь энергийн үр ашиг, бага засварын зардал, илүү сайн ирмэгийн чанар, хэрэглээний зүйлсийн зардлыг бараг тэгтэй тэнцүү болгох, нарийвчлалтай таслалтын чадварын талаархи материал ашиглах үр ашигийг сайжруулдаг.

Яагаад фибер лазерын технологийн анхны өртөг илүү өндөр байдаг вэ?

Шилэн лазер нь дэвшилтэт технологитойгоо холбоотой өндөр анхны хөрөнгө оруулалт шаарддаг боловч илүү сайн үр ашгийн болон бага үйлчилгээний зардалд хүргэдэг тул урт хугацааны хэмнэлт нь зардлыг давуу танидаг.

Плазмын хайчлах арга тодорхой нөхцөл байдалд илүү тохиромжтой юу?

25 мм-с илүү зузаан материалд плазмын хайчлалт нь хурдан прокал (хатгах) чадвар, мөн зузаан хэсгийг огтлоход бага энергийн хэрэгцээтэй байдгаараа өртөг үр дүнтэйгээр хадгалагдаж байна.