DAVID LARCOMBE
Vid släpvagnstillverkaren Indespensions fabrik i Bolton, Lancashire, England, har produktiviteten vid plåtbearbetning fördubblats efter att en CO2-laserdriven maskin ersattes med en Bystronic ByStar Fiber 6520 fiberlaserprofileringsmaskin i december 2016, vilket kostade nästan ... £800 000 (cirka 1,3 miljoner dollar; FIGUR 1). 4 kW fiberlasern har en 6:a.5 × Bädd med kapacitet på 2 m², vilket gör den till den största fibermaskinen som hittills levererats till den brittiska marknaden
FIGURE 1. Med fiberlasersystemet ByStar Fiber 6520 används kväve som skärgas på material upp till 5 mm tjocklek, över vilka används billigare syre; det är liten skillnad i kvaliteten på skäreggen.
Indespensions inköpschef Steve Sadler kommenterade: "Vi skär huvudsakligen 43A och förgalvaniserat kolstål, plus en del aluminium, från 1 mm till 12 mm tjocklek." Upp till 3 mm skär fiberlasern tre gånger snabbare än CO2. Den flyger genom 1 mm stål och producerar 10 hål/s. Fördelen avtar när tjockleken ökar, men totalt sett är ByStar dubbelt så snabb för alla de mätare vi bearbetar. I ett slag har det eliminerat flaskhalsen i vår fabrik som orsakades av att CO2-maskinen inte kunde hålla jämna steg med vår ständigt ökande laserskärningsarbetsbelastning.
Fiberlasern köptes i delvis byte mot en Bystronic CO2-modell med motsvarande kapacitet som levererades av Indespension 2009. Sadler bekräftade att ett bra pris uppnåddes för den gamla maskinen, trots att den hade arbetat upp till 20 timmar om dagen, och framhöll värdebevarandet som en fördel med att köpa utrustning från denna tillverkare.
I början var den främsta anledningen till att investera i laserskärning att uppnå en större grad av intern kontroll över släpvagnstillverkningen och spara kostnaden för att lägga ut arbetet på underleverantörer av plåt. En annan viktig faktor var att effektivisera prototyp- och designprocessen och få ut nya produkter snabbare på marknaden.
"Före 2009 var vi tvungna att köpa in en, två eller tre uppsättningar prototypplåtdelar under produktutvecklingen", fortsatte Sadler. "Underleverantörerna var inte angelägna om att producera så små kvantiteter, så priset tenderade att vara högt och det tog dem fyra till sex veckor att leverera prototyperna." Om vi behövde göra en designändring och gå tillbaka till underleverantören för ytterligare prototyper—kan det vara något så enkelt som en ny uppsättning stänkskärmar—som skulle kunna förlänga tiden med ytterligare en månad eller så. Nu kan vi producera delarna internt på bara några dagar, vilket minskar ledtiden för en ny släpvagn från vanligtvis sex eller sju månader till mindre än fem, eller för en modifierad släpvagn från tre eller fyra månader till mindre än två.
Sadler påpekade att för ett decennium sedan var det få släpvagnar som hade laserskurna funktioner, medan de används i stor utsträckning idag. Produkterna är faktiskt utformade kring de avsevärda funktionerna hos moderna laserskärmaskiner. En fördel är att bearbetningen är så exakt att komponenterna passar ihop exakt och snabbt under monteringen, utan behov av tidskrävande montering.
Den andra fördelen är att bearbetningen går så snabbt, särskilt med fiberlaser, att det är ett kostnadseffektivt sätt att minska vikten på komponenter genom att införliva ett flertal hål och spår. Det skulle vara för arbetskrävande och därför oekonomiskt att göra manuellt.
Laserskärcellen arbetar dag- och nattskift plus släckt ljus under sommarmånaderna, totalt 18 till 20 timmar per dag, fem dagar i veckan. Under resten av året körs det ett dagskift och ljuset är släckt i 10 till 12 timmar om dagen.
Indespension beslutade att inte installera automationsutrustning eftersom de bearbetar en mängd olika arkstorlekar, vilket gör automatiserad lastning problematisk. Utbudet av komponentstorlekar är också stort, från över 5,8 m och ner. Operatörens närvaro är därför nödvändig för att hantera mångfalden, så ett manuellt lyftsystem med sugkopp används för arkhantering (FIGUR 2).
FIGURE 2. Arkhantering på och av ByStar Fiber 6520:s skyttelbord utförs manuellt hos Indespension med hjälp av en sugkoppslyftanordning.
Detta ställer dock företaget inför ett problem om en produktionsomgång endast omfattar ett bo av endast ett fåtal enkla delar och de skärs ut ur en tunn plåt. Skärcykeln är så snabb i fiberlasermaskinen att operatören inte hinner skaka av delar från det föregående skelettet innan nästa bearbetade ark är klart, eller att ladda nästa ämne på skyttelbordet.
Så företaget funderar på att inkludera mikrotaggar i vissa plåtskärningsprogram så att profilerade delar förblir fästa vid skelettet, vilket gör att hela den bearbetade plåten kan överföras till en offline-station, där en annan medarbetare kan hjälpa till att ta bort komponenterna.
Av de laserskurna plåtdelarna som ingår i Indespensions släpvagnar kräver 80 % vikning. Följaktligen levererades även en tandemkantpress från samma leverantör när den första lasermaskinen installerades (FIGUR 3).
FIGURE 3. En av Indespensions fabriksvagnar, kallad Digadoc, som visar det stora antalet laserskurna detaljer och vikningar som krävs för deras plåtkomponenter.
Det finns produktivitetsfördelar med att köpa laserskärmaskinen och kantpressarna från samma leverantör, eftersom alla använder samma BySoft 7-programvara. När en ny komponent designas i Indespensions CAD-system SolidWorks och exporteras till styrprogramvaran Bystronic, som i sig innehåller kraftfull 3D CAD/CAM-funktionalitet, genererar modellen ett program för laserskärning och en sekvens för bockning av komponenten, inklusive bakanslagsposition och verktygsplan, vilket minimerar fördröjning och stilleståndstid.
Samma programvara, som har fullständiga simuleringsmöjligheter, ansvarar för att kapsla in maximalt antal delar från en plåt, skapa skärplaner och ge en översikt över tillverkningsprocessen, inklusive omedelbar åtkomst till produktions- och maskindata.
"Vi är fast beslutna att leda marknaden när det gäller innovation, kvalitet och miljömässiga fördelar", avslutade Sadler. "Förvärvet av Bystronic-fiberlasern hjälper oss att uppnå dessa mål, samtidigt som det ger en välbehövlig ökning av produktionskapaciteten." Det markerar också vårt engagemang för brittisk tillverkning, vilket är en viktig del av vår företagsanda.
S&Teyu har huvudsakligen tillverkat kylvattenkylare i över 16 år.&En Teyu-kylare används ofta inom en mängd olika industriella tillverknings-, laserbearbetnings- och medicinska industrier, såsom högeffektslasrar, vattenkylda höghastighetsspindlar, medicinsk utrustning och andra yrkesområden.
S&En Teyu Recirkulerande vattenkylare CWFL 1500 för kylning av fiberlasermaskin
