Costurile de funcționare ale mașinilor de tăiat cu laser

Consumul de gaz și costurile asociate

Consumul de gaz joacă un rol major în costurile de exploatare ale mașinilor de tăiere cu laser, în special atunci când se prelucrează diferite materiale cu precizie și viteză. Atât sistemele laser cu fibră, cât și cele cu CO2 folosesc gaze — fie ca gaze auxiliare pentru tăiere, fie, în cazul laserelor CO2, ca componentă esențială a procesului însuși de generare a laserului. Înțelegerea tipurilor de gaze utilizate, a modului în care sunt furnizate și a costurilor lor este esențială pentru gestionarea cheltuielilor și pentru alegerea configurației potrivite pentru fluxul dumneavoastră de lucru.

Gaze de asistență

Gazele auxiliare sunt utilizate atât în mașinile de tăiere cu laser cu fibră, cât și în cele cu CO2 pentru a elimina materialul topit din zona de tăiere, pentru răcirea zonei de lucru și pentru îmbunătățirea calității muchiilor. Cele mai frecvente gaze auxiliare sunt oxigenul, azotul și, uneori, aerul comprimat.

Oxigenul este adesea utilizat la tăierea oțelului moale. El susține procesul de tăiere printr-o reacție exotermă, crescând viteza de tăiere, dar lăsând o margine mai neregulată.

Azotul este preferat pentru oțelul inoxidabil și aluminiu, oferind o margine curată, fără oxizi. Este mai scump decât oxigenul, datorită presiunii și volumului mai mari necesare.

Aerul comprimat, o opțiune rentabilă, este potrivit pentru metalele subțiri și oferă un bun echilibru între performanță și cost, în special în utilizarea industrială ușoară.

Rata de consum de gaz variază semnificativ în funcție de tipul și grosimea materialului, designul duzei și viteza de tăiere. Sistemele de azot la presiune înaltă pot consuma câteva sute de picioare cubice pe oră, generând costuri operaționale semnificative.

Cerințe specifice de gaz pentru laserul cu CO₂

Spre deosebire de laserii cu fibră, laserii cu CO₂ necesită un amestec de gaze — în mod obișnuit dioxid de carbon, azot și heliu — ca mediu activ al laserului. Aceste gaze trebuie menținute pure și în raporturi specifice pentru a asigura calitatea fasciculului și performanța sistemului. În timp, aceste gaze se degradează și trebuie reîmprospătate, fie prin tuburi laser etanșe (cu durată de viață limitată), fie prin utilizarea unui sistem de alimentare continuă cu gaz. Acest lucru adaugă un alt nivel de costuri recurente care nu există în sistemele cu laser de fibră.

În afară de mediul activ al laserului, sistemele cu CO₂ folosesc, la fel ca și cele cu laser de fibră, gaze auxiliare. Totuși, datorită complexității suplimentare legate de menținerea amestecului de gaze care generează laserul, laserii cu CO₂ implică, de obicei, costuri operaționale mai mari legate de gaze.

Sisteme de Distribuție a Gazei

Indiferent dacă se folosesc sticle, rezervoare mari sau generare in situ, alegerea sistemului de livrare a gazelor influențează atât comoditatea, cât și costul. Operațiunile cu un consum ridicat pot opta pentru livrarea centralizată a gazelor, cu baterii de butelii racordate în mulie sau rezervoare de stocare în vrac, pentru a minimiza opririle și a reduce costul pe unitatea de gaz. Atelierele mai mici se pot baza pe butelii standard cu presiune înaltă, care sunt mai ușor de gestionat, dar mai scumpe pe metru cub de gaz.

Inspecțiile regulate, verificările de etanșeitate și reglarea presiunii sunt esențiale pentru menținerea eficienței sistemului și evitarea risipei, mai ales atunci când se utilizează gaze costisitoare precum azotul de înaltă puritate.

Consumul de gaz este o cheltuială semnificativă continuă în operațiunile de tăiere cu laser. Laserii cu fibră generează, în general, costuri mai mici pentru gaze, folosind exclusiv gaze de asistență, în timp ce laserii cu CO₂ implică costuri suplimentare atât pentru gazele de asistență, cât și pentru mediul activ al laserului. Alegerea tipului de gaz, a materialului care se taie și a metodei de livrare influențează toate costurile totale. Luarea în considerare exactă a acestor variabile este esențială pentru controlul cheltuielilor generale și pentru optimizarea economiei producției.