Koszty cięcia laserem fiber

Koszty cięcia laserem fiber

Wprawdzie największym kosztem związanym z wycinarką laserową jest koszt jej nabycia, jednak przy wyborze maszyny do cięcia absolutnie nie można kierować się tylko jej ceną. Bardzo istotne są również wszelkie koszty, które wiążą się z późniejszą eksploatacją lasera i jego serwisowaniem. Tym bardziej, że bardzo często o wielu z nich możemy nie mieć nawet pojęcia.

Technologia laserowa szturmem podbija różne branże przemysłowe i różne procesy technologiczne. Również w przypadku cięcia przemysłowego to wycinarki laserowe (zwłaszcza laser fiber) zdobywają obecnie coraz większą popularność, stopniowo wypierając z rynku technologie cięcia plazmą czy wodą.

Rozważając zakup wycinarki laserowej, należy przeprowadzić analizę różnych czynników związanych z użytkowaniem tej maszyny. Jednym z nich są koszty, jakie przedsiębiorca będzie ponosił w związku z eksploatacją wycinarki. Przy tym koszty cięcia mogą się bardzo mocno różnić.

Bardzo dużo bowiem zależy m.in. od tego, jakim urządzeniem tniemy, jaka jest polityka serwisowa dostawcy, jakim gazem tniemy i wreszcie co tniemy. Na łączny koszt cięcia składać się będą zarówno koszty mediów czy koszt operatora, który będzie obsługiwał daną maszynę.

W szerszej analizie należałoby jednak uwzględnić także m.in. koszty części zamiennych, serwisowe i wszelkie inne, które wiążą się z szeroko rozumianym utrzymaniem ruchu. Różnice mogą w zasadzie dotyczyć każdego z wymienionych elementów składowych całkowitego kosztu użytkowania wycinarki laserowej.

Jaki gaz najekonomiczniejszy?

Jednym z istotniejszych czynników kosztowych cięcia laserem są użyte w nich gazy procesowe. Obecnie w większości przypadków wykorzystuje się tlen lub azot podłączony do lasera. Coraz częściej też klienci tną, wykorzystując do tego procesu powietrze.

Porównując cięcie laserem z udziałem azotu i tlenu, należy wziąć pod uwagę pewne podstawowe parametry tych procesów. W przypadku laserów fiber cięcie azotem odbywa się przy ciśnieniu 10−20 barów (najczęściej ok. 15 barów). Dysze lasera mają średnicę 1,5−5 mm (w większości: 2−3 mm), generalnie większą (nawet dwukrotnie) niż przy cięciu tlenem.

Z kolei przy użyciu tlenu tnie się przy ciśnieniu ok. 0,5 bara, czyli 30 razy mniejszym niż przy azocie. Do tego średnio o połowę mniejsza jest średnica dyszy. Oznacza to, że różnice w ilości zużywanego tlenu i azotu wynoszą ok. 1:120. I choć brzmi to dość szokująco, wręcz nieprawdopodobnie, taka jest rzeczywistość.

Jeśli mówimy o cięciu laserem w azocie, to koszt tego gazu jest najwyższą składową całkowitego kosztu cięcia. Natomiast w przypadku cięcia tlenem koszt gazu w zasadzie można pominąć. 

Niestety, sama ilość zużytego gazu i jego koszt to za mało, żeby móc stwierdzić, którego z nich bardziej opłaca się używać. Wynika to z tego, że cięcie w tlenie jest prawie 4-krotnie wolniejsze niż cięcie z udziałem azotu. 

Okazuje się więc, że choć azotu zużywamy dużo więcej i koszt jego pozyskania jest wyższy, to w jednostce czasu możemy wyciąć nawet 4 razy więcej części. Analiza opłacalności nie jest już więc tak jednoznaczna.

Do tego podczas cięcia w azocie uzyskana krawędź wyciętego detalu nie będzie wymagała dalszej obróbki (trawienia lub czyszczenia). A tak dzieje się w przypadku cięcia tlenem z powodu możliwości wystąpienia tlenków na wierzchniej warstwie obrabianego elementu.

Generalnie można przyjąć ogólną zasadę, że jeśli tylko możliwe jest cięcie w azocie, należy ciąć przy użyciu tego gazu. Dopiero kiedy staje się to niemożliwe albo bardzo nieekonomiczne (proces cięcia wyraźnie zwalnia), należy przejść na cięcie przy użyciu tlenu.

Nieco uogólniając, można też przyjąć, że granicą opłacalności użycia azotu i tlenu jest grubość blachy (w milimetrach) w odniesieniu do mocy lasera (w kilowatach). Jeśli np. mamy laser o mocy 6 kW, to do blachę do grubości 6 mm tniemy włącznie w azocie, bo tak będzie ekonomiczniej. Natomiast powyżej tej granicy powinniśmy przejść już na cięcie w tlenie. 

Jeżeli natomiast będziemy dysponować laserem o mocy 10 kW, wówczas blachę do 10 mm grubości tniemy azotem, a powyżej 10 mm − tlenem. 

A co z cięciem przy udziale powietrza?

Rozważając kwestie opłacalności wyboru gazu przy cięciu laserem, należy uwzględnić również coraz popularniejsze cięcie powietrzem. Takie rozwiązanie wydaje się bardzo atrakcyjne, choć trzeba brać pod uwagę, że jakość cięcia w powietrzu jest trochę gorsza. 

W wielu przypadkach jest ona jednak do zaakceptowania, dlatego wielu przedsiębiorców coraz częściej rozważa cięcie powietrzem, szczególnie wtedy, gdy cięte są takie elementy, które poddawane są dalszej obróbce (np. spawaniu). 

Cięcie laserem z udziałem powietrza jest np. bardzo popularne w branży wentylacyjnej do wycinania blachy ocynkowanej. Krawędź wycinanego elementu jest wprawdzie trochę ciemniejsza, jednak najczęściej te krawędzie i tak później się wywija, więc są całkowicie niewidoczne.

W teorii koszt powietrza można więc pominąć, choć trzeba pamiętać o kosztach nabycia instalacji do sprężonego powietrza. Niezbędne bowiem jest odpowiednie ciśnienie tego powietrza (co najmniej 16 barów, a czasami nawet 20 barów lub więcej), a więc i konieczne jest posiadanie odpowiedniego kompresora.

Poza tym powietrze musi być idealnie oczyszczone i osuszone, dlatego niezbędne stają zaawansowane osuszacze czy filtry. Do tego należy też dodać koszt prądu do zasilania kompresora.

Nawet jednak jeśli uwzględni się te wszystkie pozycje kosztowe, cięcie z udziałem powietrza i tak będzie tańszym rozwiązaniem niż cięcie przy użyciu tlenu czy azotu.

Koszty eksploatacyjne, przeglądy i inne

Drugim istotnym czynnikiem, obok użytego gazu, są koszty eksploatacyjne, które wynikają np. z konieczności wymiany zużywających się części, serwisu, wsparcia technicznego, przeglądów itd. Warto mieć świadomość, że dysproporcje tych kosztów w przypadku różnych urządzeń od różnych dostawców mogą być tak duże, że nawet trudno to sobie wyobrazić. 

Należy bowiem pamiętać, że w części firm (m.in. w firmie Kimla) te koszty są stosunkowo niskie. Mówiąc kolokwialnie, na klientach serwisowych się nie zarabia. Oczywiście sam serwis musi kosztować, jednak firma na nim niemal nie zarabia.

Natomiast dla wielu firm to właśnie serwis jest głównym źródłem zarobkowania. Do tego stopnia, że konkurując na rynku, firmy te potrafią schodzić z ceną lasera poniżej kosztów jego wytworzenia − żeby tylko go sprzedać, a później zarabiać na serwisie i częściach zamiennych.

Przykładem może być szkiełko zabezpieczające, które może kosztować kilkakrotnie więcej niż do lasera Kimla. Podobnie może być z ceramikami, dyszami czy innymi elementami eksploatacyjnymi. A tych różnic w cenach części klienci bardzo często nie biorą w ogóle pod uwagę podczas zakupu.

Koszty, o których możemy nie mieć pojęcia, mogą dotyczyć także oprogramowania. Wielu dostawców nie oferuje dożywotniej licencji na oprogramowanie. Nabywcy lasera co roku muszą płacić odpowiedni abonament, co oznacza, że de facto wynajmują oprogramowanie.

Dodatkowo roczne opłaty mogą dotyczyć również umowy serwisowej. Są też przypadki, w których osobno zapewniana jest pomoc techniczna do maszyny, a osobno do oprogramowania.

Sprzedawcy wymagają też często przeglądów, które są obowiązkowe. Jeśli się takiego przeglądu nie wykona, traci się gwarancję. Czasami dany przegląd może być obowiązkowy do przeprowadzenia nawet dwa razy w roku, za co nierzadko trzeba zapłacić po kilkadziesiąt tysięcy złotych.

Na liście kosztów można znaleźć także wiele innych i to dość dziwnych pozycji. Często np. firmy pobierają opłaty już za samo odebranie telefonu przez pomoc techniczną, za wypożyczenie narzędzi serwisantowi, a nawet za otwarcie pudełka z częścią zamienną (nawet jeśli się okaże, że to nie ta część była uszkodzona).

Może się też okazać, że gwarancja obejmuje wprawdzie okres 2-letni, ale z limitem godzin. Może się więc zdarzyć, że klient ten limit godzin wykorzysta już w pół roku, więc później kupiona przez niego maszyna nie ma już gwarancji.

Jeśli podsumuje się te dysproporcje w kosztach części zamiennych, przeglądów czy opłat abonamentowych, może się okazać, że te koszty eksploatacyjne w naszej firmie będą nawet 5-krotnie niższe niż w firmie konkurencyjnej. Efekt jest taki, że po uwzględnieniu powyższych   kosztów i opłat godzina eksploatacji naszej maszyny może kosztować już od 70 zł, a konkurencyjnej − nawet 200−250 zł.

Na koniec trzeba dodać, że łączny koszt eksploatacji lasera, nawet jeśli uwzględnia wszystkie składowe, to jeszcze nie wszystko. Ważny bowiem jest nie tyle koszt godziny pracy maszyny, ale także koszt wycięcia jednego elementu. 

Kiedy np. posiadana przez firmę wycinarka jest bardzo szybka, jesteśmy w stanie przez godzinę wyciąć średnio 2 razy więcej detali. A przecież w czasie cięcia ilość gazu, który zużyjemy, będzie taka sama − niezależnie od tego, czy maszyna działa szybciej, czy wolniej.

Jak więc się okazuje, koszt cięcia laserem może być zarówno bardzo duży, jak i bardzo mały. Zależy to od wielu różnych czynników. Ważne więc, żeby przed zakupem lasera mieć świadomość wszystkich składowych kosztów − żeby później nie być zaskoczonym, że za jakąś usługę czy część zamienną musimy płacić horrendalnie wysoką cenę.

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 7-8/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę