דיוויד לרקומבה
במפעל בולטון, לנקשייר, אנגליה של יצרנית הקרוואנים Indespension, התפוקה של חיתוך מתכת הוכפלה בעקבות החלפת מכונה מונעת בלייזר CO2 בדצמבר 2016 במרכז לייזר לייזר Bystronic Bystronic ByStar Fiber 6520 בעלות של כמעט£800,000 (כ-1.3 מיליון דולר; איור 1). ללייזר סיבים 4kW יש 6.5× מיטה בקיבולת 2 מ', מה שהופך אותה למכונת הסיבים הגדולה ביותר שנמסרה עד כה לשוק הבריטי.
איור 1. עם מערכת הלייזר סיבי ByStar Fiber 6520, החנקן משמש כגז החיתוך בחומר בעובי של עד 5 מ"מ, שמעליו נעשה שימוש בחמצן זול יותר; יש הבדל קטן באיכות הקצה החיתוך.
מנהל הרכש של אינדספנסיון, סטיב סאדלר, הגיב, "חתכנו בעיקר פלדה עדינה 43A ו-pre-galv, בתוספת מעט אלומיניום, מעובי של 1 מ"מ עד 12 מ"מ. עד 3 מ"מ, הלייזר הסיב חותך פי שלושה מהר יותר מ-CO2. הוא עף דרך פלדה של 1 מ"מ, ומייצר 10 חורים/שנייה היתרון פוחת ככל שהעובי גדל, אבל בסך הכל ה-ByStar מהיר פי שניים על פני כל המדדים שאנו מעבדים. בבת אחת, הוא ביטל את צוואר הבקבוק במפעל שלנו שנגרם על ידי מכונת CO2 לא להיות מסוגל לעמוד בקצב העבודה ההולך וגדל שלנו בחיתוך לייזר."
לייזר הסיבים נרכש בהחלפה חלקית עבור דגם Bystronic CO2 בעל קיבולת שווה ל-Indespension שסופק ב-2009. סדלר אישר כי הושג מחיר טוב עבור המכונה הישנה, למרות שעבדה עד 20 שעות ביום, מה שמדגיש את שמירת הערך כיתרון בקניית ציוד מיצרן זה.
מלכתחילה, הסיבה העיקרית להשקעה בחיתוך לייזר הייתה להשיג מידה רבה יותר של שליטה פנימית על ייצור הנגררים ולחסוך בהוצאות ביצוע העבודה לקבלני משנה של פחיות. שיקול חשוב נוסף היה לייעל את תהליך יצירת האב-טיפוס והעיצוב ולהביא מוצרים חדשים לשוק מהר יותר.
"לפני 2009, במהלך פיתוח המוצר היינו צריכים לקנות סט אחד, שניים או שלושה של חלקי אב-טיפוס מתכת", המשיך סדלר. "קבלני המשנה לא התלהבו לייצר כמויות קטנות כל כך, ולכן המחיר נטה להיות גבוה ולקח להם ארבעה עד שישה שבועות לספק את האבטיפוס. אם היינו צריכים לעשות שינוי עיצובי ולחזור לקבלן המשנה לקבלת אבות טיפוס נוספים.—זה יכול להיות משהו פשוט כמו סט חדש של מגני בוץ—זה יכול להוסיף עוד חודש בערך. כעת, אנו יכולים לייצר את החלקים בבית תוך מספר ימים, ולצמצם את זמן ההובלה עבור נגרר חדש משישה או שבעה חודשים בדרך כלל לפחות מחמישה, או עבור נגרר שונה משלושה או ארבעה חודשים לפחות מחודשיים. "
סדלר ציין שלפני עשור, מעט נגררים שילבו תכונות חיתוך לייזר, בעוד שהיום נעשה בהם שימוש נרחב. ואכן, מוצרים מתוכננים סביב היכולות הניכרות של מכונות חיתוך לייזר מודרניות. יתרון אחד הוא שהעיבוד בעיבוד כל כך מדויק עד שרכיבים מתאימים זה לזה בצורה מדויקת ומהירה במהלך ההרכבה, ללא צורך בהתאמה שלוקחת זמן.
היתרון הנוסף הוא שהעיבוד הוא כל כך מהיר, במיוחד בלייזר הסיבים, שזו דרך חסכונית להוציא משקל מהרכיבים על ידי שילוב חורים וחריצים רבים. זה יהיה עתיר עבודה מדי ולכן לא חסכוני לעשות זאת באופן ידני.
תא חיתוך הלייזר מפעיל משמרות יום ולילה בתוספת כיבוי אורות במהלך חודשי הקיץ, בהיקף כולל של 18 עד 20 שעות ביום, חמישה ימים בשבוע. בשאר ימות השנה הוא מפעיל משמרת יום ודולק בין 10 ל-12 שעות ביום.
Indespension החליטה לא להתקין ציוד אוטומציה מכיוון שהוא מעבד מגוון רחב של גדלי גיליון, מה שהופך את הטעינה האוטומטית לבעייתית. טווח גדלי הרכיבים הוא גם גדול, נע בין למעלה מ-5.8 מ' למטה. לכן נוכחות מפעיל נחוצה כדי לנהל את המגוון, ולכן מערכת הרמה ידנית של רפידות יניקה משמשת לטיפול ביריעות (איור 2).
איור 2. טיפול ביריעות על שולחן ההסעות של ByStar Fiber 6520 ומחוצה לו מתבצע באופן ידני ב-Indespension באמצעות התקן להרמת רפידות יניקה.
עם זאת, זה מציב בפני החברה בעיה, אם הפעלת ייצור כוללת קן של כמה חלקים פשוטים בלבד והם נחתכים מגיליון דק. מחזור החיתוך כל כך מהיר במכונת לייזר סיבים עד שהמפעיל לא מספיק לסיים לנער חלקים מהשלד הקודם לפני שהגיליון המעובד הבא מוכן, או להעמיס את החסר הבא על שולחן המעבורת.
לכן, החברה שוקלת לכלול מיקרו-תגים בכמה תוכניות חיתוך מתכת מתכת, כך שחלקים בעלי פרופיל יישארו מחוברים לשלד, מה שיאפשר להעביר את כל הגיליון המעובד לתחנה לא מקוונת, שבה חבר צוות אחר יכול לעזור להסיר הרכיבים.
מבין חלקי הפח החתוכים בלייזר הנכנסים לנגררים של Indespension, 80% דורשים קיפול. בהתאם לכך, כאשר הותקנה מכונת הלייזר הראשונה, נמסר גם בלם טנדם של אותו ספק (איור 3).
איור 3. אחד מהקרוואנים למפעלים של Indespension, הנקרא Digadoc, מציג את המספר הגדול של תכונות חיתוך לייזר וקיפולים הנדרשים עבור חלקי הפח שלה.
יש יתרונות פרודוקטיביים ממינוי למכונת חיתוך הלייזר ולבלמי הלחץ מאותו ספק בכך שכולם משתמשים באותה תוכנת BySoft 7. כאשר רכיב חדש מתוכנן במערכת SolidWorks CAD של Indespension ומיוצא לתוכנת הבקרה Bystronic, המכילה בעצמה פונקציונליות 3D CAD/CAM רבת עוצמה, הדגם מייצר תוכנית לחיתוך לייזר ורצף לכיפוף הרכיב, כולל מיקום ומד אחורי וכלי לתכנן, ובכך למזער עיכובים וזמני השבתה.
אותה תוכנה, בעלת יכולות הדמיה מלאות, אחראית על קינון המספר המרבי של חלקים מגיליון, יצירת תוכניות חיתוך ומתן סקירה של תהליך הייצור, כולל גישה מיידית לנתוני הייצור והמכונה.
"אנו מחויבים להוביל את השוק במונחים של חדשנות, איכות ואיכות סביבתית", סיכם סדלר. "הרכישה של לייזר סיבי Bystronic עוזרת לנו לעמוד במטרות הללו, כמו גם לספק הגדלת כושר הייצור הנדרשת. היא גם מסמנת את המחויבות שלנו לייצור בבריטניה, שהיא חלק חשוב באתוס החברה שלנו".
S&A Teyu מייצרת בעיקר מקרר מים לקירור במשך למעלה מ-16 שנים, S&A צ'ילר טייו נמצא בשימוש נרחב במגוון רחב של ייצור תעשייתי, עיבוד לייזר ותעשיות רפואיות, כגון לייזרים בעלי הספק גבוה, צירים מהירים מקוררים במים, ציוד רפואי ותחומים מקצועיים אחרים.
S&A טייו צ'ילר מים חוזר CWFL 1500 לקירור מכונת לייזר סיבים
