Como as oficinas de fabricação de chapas metálicas podem gerar lucros com corte a laser

A cotação baseada apenas no tempo de corte a laser pode gerar pedidos de fabricação, mas também pode representar empregos que causam perda de dinheiro, especialmente quando as margens são estreitas para os fabricantes de chapas metálicas.

Do lado da oferta do negócio de máquinas-ferramenta, tendemos a falar em termos de desempenho da máquina. Qual é a velocidade de corte para aço de meia polegada com nitrogênio? Quanto tempo dura o piercing? Taxa de aceleração? Vamos fazer um estudo de tempo para ver como é o tempo de execução! Embora todos esses sejam pontos de partida perfeitamente bons, serão realmente as variáveis ​​que precisamos pesar ao ponderar a fórmula do sucesso?

O tempo de execução é a base sobre a qual um bom negócio de laser é construído, mas precisamos considerar mais do que apenas quanto tempo levará para cortar um trabalho. Fazer cotações baseadas apenas no tempo de corte pode partir seu coração, especialmente quando as margens são estreitas.

Para encontrar possíveis custos ocultos no corte a laser, precisamos examinar a utilização da mão de obra, o tempo de atividade da máquina, a consistência no tempo de execução e na qualidade das peças, qualquer retrabalho potencial e utilização de material. Em termos gerais, os custos das peças dividem-se em três categorias: equipamento, custos de trabalho (coisas como o material adquirido ou o gás auxiliar utilizado) e mão-de-obra. A partir daí, os custos podem ser divididos com muito mais detalhes (ver Figura 1).

Quando calculamos o custo de um trabalho ou o custo por peça, todos os itens da Figura 1 representarão alguma parte do valor global. O que fica um pouco confuso é quando abordamos um custo em uma coluna sem considerar totalmente as ramificações dos custos em uma coluna diferente.

A ideia de maximizar a utilização de materiais pode não ser uma revelação para ninguém, mas temos de pesar os seus benefícios em relação a outras considerações. Ao calcular o custo de uma peça, descobrimos que na maioria dos casos o material consome a maior fatia do bolo.

Para aproveitar ao máximo o material, podemos implementar estratégias como o corte em linha comum (CLC). O CLC economiza material e tempo de corte, pois um corte cria duas arestas de peça simultaneamente. Mas esta técnica tem algumas limitações. É muito dependente da geometria. Peças pequenas propensas a tombar precisarão ser unidas de qualquer maneira para manter o processo estável, e alguém terá que separá-las e talvez rebarbar essas peças. Isso adiciona tempo e trabalho, que não é gratuito.

A separação de peças pode ser particularmente árdua para materiais mais espessos, e aqui a tecnologia de corte a laser está ajudando a criar abas “nano” acima da metade da espessura do corte. Criá-los não tem impacto no tempo de execução, porque a viga permanece no corte; não há necessidade de inserir novamente o material após a criação da guia (veja a Figura 2). Essa tecnologia está disponível apenas em algumas máquinas. Dito isto, é apenas um exemplo de como alguns dos avanços mais recentes não se referem mais apenas à velocidade de corte.

Novamente, o CLC depende muito da geometria, portanto, na maioria dos casos, nosso objetivo é estreitar as larguras da teia em um agrupamento, em vez de fazê-las desaparecer completamente. A web se estreita. Ótimo, mas e quanto às peças tombarem e causarem uma colisão? Os fabricantes de máquinas-ferramenta oferecem diversas soluções, mas uma abordagem que está disponível para todos é um maior deslocamento do bico.

A tendência nos últimos anos tem sido diminuir a distância do bico à peça. A razão para isso é simples: os lasers de fibra são rápidos e os grandes lasers de fibra são realmente rápidos. O impressionante aumento no desempenho requer um aumento paralelo nas taxas de fluxo de nitrogênio. Um laser de fibra de alta potência vaporiza e derrete o metal dentro do corte muito mais rápido do que um laser de CO2 jamais conseguiria.

Em vez de desacelerar a máquina, o que seria contraproducente, ajustamos o bico em relação à peça de trabalho. Isto aumenta o fluxo do gás auxiliar através do corte sem aumentar a pressão. Parece um vencedor, exceto que o laser ainda está se movendo muito rápido e as inclinações se tornam um problema maior.

FIGURA 1. Três áreas principais afetam o custo por peça: equipamento, custos de trabalho (incluindo materiais e gases auxiliares utilizados) e mão de obra. Todos os três serão responsáveis ​​por alguma parte do valor global.