Driftkostnaderna för laserskärningsmaskiner

Gasförbrukning och tillhörande kostnader

Gasförbrukning spelar en stor roll för driftkostnaderna för laserskärmaskiner, särskilt vid bearbetning av olika material med hög precision och hastighet. Både fiber- och CO₂-lasersystem använder gaser – antingen som hjälpgaser vid skärning eller, i fallet med CO₂-lasersystem, som en kärnkomponent i själva laserstrålens genereringsprocess. Att förstå vilka gaser som används, hur de tillförs och vad de kostar är avgörande för att hantera kostnaderna och välja rätt konfiguration för ditt arbetsflöde.

Assistgaser

Hjälpgaser används både i fiber- och CO₂-laserskärmaskiner för att avlägsna smält material från skärningsområdet, kyla arbetszonen och förbättra kvaliteten på snittkanten. De vanligaste hjälpgaserna är syre, kvävgas och, ibland, komprimerad luft.

Syre används ofta vid skärning av mild stål. Det stödjer skärningsprocessen genom en exoterm reaktion, vilket ökar skärnhastigheten men lämnar en grovare kant.

Kväve föredras för rostfritt stål och aluminium och ger en ren, oxidfri kant. Det är dyrare än syre på grund av det högre trycket och den större volymen som krävs.

Tryckluft, ett kostnadseffektivt alternativ, är lämplig för tunnare metaller och erbjuder en bra balans mellan prestanda och kostnad, särskilt i lätt industriell användning.

Gasförbrukningshastigheterna varierar kraftigt beroende på materialtyp, tjocklek, dysigns utformning och skärnhastighet. System för kväve under högt tryck kan förbruka flera hundratal kubikfot per timme, vilket leder till betydande driftkostnader.

CO2-laser – specifika gaskrav

Till skillnad från fiberlasrar kräver CO2-lasrar en gasblandning—vanligtvis koldioxid, kvävgas och helium—som lasermedium. Dessa gaser måste hållas rena och i specifika förhållanden för att bibehålla strålans kvalitet och systemets prestanda. Med tiden försämras dessa gaser och måste återfyllas, antingen via förslutna laserrör (med begränsad livslängd) eller genom ett kontinuerligt gasförsörjningssystem. Detta innebär en ytterligare återkommande kostnad som inte finns i fiberlasarsystem.

Förutom lasermediat använder CO2-system också hjälpgaser, precis som fiberlasrar. På grund av den ökade komplexiteten med att underhålla gasblandningen som genererar lasern har CO2-lasrar dock vanligtvis högre driftkostnader relaterade till gasanvändning.

Gasleveranssystem

Oavsett om man använder flaskor, stora tankar eller lokal gasproduktion påverkar valet av gasförsörjningssystem både bekvämligheten och kostnaden. Verksamheter med högt förbrukning kan välja centraliserad gasförsörjning med sammankopplade cylinderbatterier eller stora lagringstankar för att minimera driftstopp och minska gaskostnaden per enhet. Mindre verkstäder kan förlita sig på standardhögtryckscylindrar, vilka är lättare att hantera men dyrare per kubikfot gas.

Regelbundna besiktningar, läckagekontroller och tryggreglering är avgörande för att upprätthålla systemets effektivitet och undvika slöseri, särskilt vid användning av dyra gaser som högpur nitrogengas.

Gasförbrukningen är en betydande löpande kostnad vid laserskärningsoperationer. Fiberlasrar medför i allmänhet lägre gaskostnader, eftersom de endast kräver hjälpgaser, medan CO2-lasrar medför ytterligare kostnader för både hjälpgaser och själva laserns medium. Valet av gastyp, det material som skärs samt leveransmetoden påverkar alla sammanlagda kostnader. Att korrekt ta hänsyn till dessa variabler är avgörande för att kontrollera driftskostnaderna och optimera produktionens ekonomi.