W jaki sposób przygotować próbkę do testów maszyny, dlaczego najlepiej polegać na swoich własnych próbkach i czy zawsze zwiększenie mocy lasera jest najlepszym sposobem na podniesienie wydajności maszyny – te kwestie, oraz kilka innych, wyjaśnia Przemysław Kimla.
Kiedy warto zdecydować się na zakup lasera?
Z mojego doświadczenia wynika, że lasery są najlepszym rozwiązaniem, gdy mamy do czynienia z cięciem jakościowym cienkich arkuszy blach czarnych, nierdzewnych, aluminium i bardzo cienkich arkuszy miedzi czy mosiądzu. Oczywiście im większa moc lasera, tym większy koszt zakupu, ale równocześnie większe możliwości cięcia pod względem grubości blachy (przy 4 kW cięcie jakościowe to odpowiednio: stal nierdzewna – do 10 mm, stal czarna – do 20 mm, aluminium – do 10 mm), ale najważniejsza jest wydajność, która rośnie niemal liniowo ze wzrostem mocy. Podstawową zasadą jest to, że im większa moc lasera, tym taniej tniemy, niezależnie od grubości blachy. Jest to cięcie szybkie, jednak znowu wraz ze wzrostem grubości blachy maleje tu przewaga lasera nad np. waterjetem, od którego, przy blasze 3 mm, laser jest szybszy 5-10 razy, a przy blasze 20 mm – już tylko 3-4 razy.
A jak kształtują się koszty cięcia laserem?
Dużo zależy od wybranego typu lasera – różnice w koszcie prądu do lasera CO2 i fiber oraz koszty części eksploatacyjnych mogą być wielokrotne. Przewaga lasera fiber nad laserem CO2 jest najbardziej widoczna przy cięciu blach o grubości do 4-5 mm, choć i przy grubszych blachach laser fiber jest znacznie bardziej ekonomiczny pod względem zużycia prądu. Porównując oszczędności w poborze mocy nie tylko samego rezonatora, ale całości maszyny, można stwierdzić, że przewaga lasera fiber jest co najmniej 5-krotna. Dla przykładu laser fiber o mocy 2 kW wraz z odpylaczem i chłodziarką pobiera tylko 10 kW. Lasery KIMLA dodatkowo wyposażone są w napędy z technologią Common DC Bus, która umożliwia przekazywanie nadwyżki energii z osi hamującej do osi rozpędzającej się, co pozwoliło na zredukowanie poboru energii przez napędy posuwów o 70%. Techniczne koszty cięcia na laserze fiber, w zależności od rodzaju gazu i od tego, czy używamy gazu skroplonego, czy nie, to ok. 30-50 zł/h. Dla porównania techniczne koszty cięcia ze ścierniwem na waterjecie to ok. 50 zł/h, ale z drugiej strony ta technologia oferuje znacznie większe możliwości cięcia pod względem grubości materiału – do 200 mm. Trzeba dobrze poznać mocne i słabe strony każdej technologii cięcia, aby umieć dobrać rozwiązanie optymalne wobec swoich potrzeb.
Czy trudno zdobyć informacje o poszczególnych technologiach?
Najczęściej jest tak, że każdy sprzedawca stara się przekonać klienta do tego, że to właśnie oferowana przez niego technologia sprawdzi się najlepiej z zakładzie. Każdy sprzedawca waterjetów będzie na siłę udowadniał, że oferowane przez niego rozwiązanie jest najlepsze w każdej sytuacji, podobnie będzie zachowywał się każdy sprzedawca laserów. Łatwo o mętlik. Proszę wierzyć, nierzadko trafiają do nas klienci, którzy po wcześniejszych spotkaniach z inny- mi sprzedawcami planują zakup waterjeta do cięcia cienkich blach albo mocnego lasera do blach grubych. Jako firma produkująca lasery, waterjety, frezarki i inne maszyny, praktycznie wszystkie technologie cięcia jakościowego, mamy o tyle dobrą sytuację, że możemy sobie pozwolić na komfort udzielania rzetelnych informacji na temat każdej z technologii. Dzięki temu potrafimy doradzić, a w razie potrzeby również wytłumaczyć klientowi, że rozwiązanie, które planował u siebie wdrożyć, nie jest dla niego optymalne. W zależności od tego, co jest rzeczywistym priorytetem dla takiego klienta, można mu oferować różne urządzenia. Przykład? Często klienci rezerwują sobie jakiś 1,8-2 mln zł na powiedzmy zakup lasera, na którym chcą mieć możliwość cięcia grubych blach – do 25 mm. To olbrzymie pieniądze, które mogliby spożytkować znacznie lepiej.
Co Pan wtedy radzi?
Proponuję klientowi za tę samą cenę urządzenie, które będzie bardzo szybko cięło cienkie blachy, ale będzie miało możliwość cięcia blachy do 200 mm. To zwykle dla klienta bardzo interesujący wstęp. Tłumaczę klientowi, że gdyby kupił laser 2 kW, to ciąłby blachy o grubości do 15 mm, a za pozostałą kwotę może kupić maszynę do cięcia wodą, która doskonale tnie w zakresie 15-200 mm. To para maszyn, która się idealnie uzupełnia, tworząc wspólnie nieomal centrum serwisowe –można za jej pomocą ciąć zarówno bardzo cienkie, jak i grube, nawet zahartowane blachy, a także kamień, ceramikę, szkło, gruby mosiądz czy aluminium, a np. laser w ogóle takich materiałów nie potnie. Pozostając w wyznaczonych granicach finansowych, można ciąć materiały nie do grubości 25 mm, a do 200 mm. Klienci zazwyczaj stwierdzają, że to świetne rozwiązanie. Kompetencje doradcze to moim zdaniem podstawa – zawsze trzeba dobrze dobrać technologię do danej grubości i materiału.
W takim razie proszę o poradę: jak dobrze wybrać laser?
Zakup lasera to, jak wszyscy wiem, duży wydatek, który ponosi się w jednym celu – zarobkowym. Dlatego kluczowy jest wybór urządzenia, które będzie zarabiać najwięcej i pracować najszybciej, przy jak najniższych kosztach eksploatacji. Oczywiście to sytuacja idealna, co więcej, każdy producent twierdzi, że to on robi najszybsze lasery, które wycinają prawie za darmo i nigdy się nie psują. Nie warto tym zapewnieniom wierzyć na słowo – najlepszym rozwiązaniem jest test praktyczny. Okazuje się, że różnice w wydajności pomiędzy oferowanymi na rynku laserami bywają nawet kilkukrotne, i to nawet w obrębie laserów fiber.
Co wpływa na szybkość cięcia laserów?
Często uważa się, że na wydajność cięcia wpływa przede wszystkim moc źródła lasera. Przy cięciu grubych blach rzeczywiście jest to jeden z kluczowych czynników (chociaż warto pamiętać o kwestii konfiguracji optyki, którą często się pomija). Lasery zazwyczaj służą jednak do cięcia blach cienkich i próby zwiększania grubości cięcia poprzez zwiększanie mocy dają już niewielkie efekty. Np. laser o mocy 1 kW tnie blachę czarną do 6 mm, laser 2 kW – do 15 mm, natomiast laser 4 kW – tylko 20 mm... a aby jako tako ciąć blachę o grubości 25 mm, potrzebujemy kolejnych 2 kW. Nakłady finansowe są w tej sytuacji niewspółmiernie duże do osiągniętych efektów, szczególnie biorąc pod uwagę fakt, że jakość cięcia przy takich grubościach jest porównywalna do cięcia za pomocą wielokrotnie tańszej plazmy. Za różnicę w cenie między laserami o mocy 4 kW a 6 Kw można kupić plazmę, która bez problemów będzie cięła i 50 mm. Jednak w cięciu cienkich blach moim zdaniem żadna technologia nie może się, jak dotychczas, równać z laserami światłowodowymi. Tutaj ograniczeniem wydajności nie jest już prędkość cięcia (która może przekraczać np. 1 m/s), a dynamika maszyny. Trzeba pamiętać, że parametrów określających wydajność układu sterowania i mechaniki jest tak dużo, że łatwo się w nich pogubić. Najłatwiej i najlepiej po prostu przeprowadzić próby.
W jaki sposób taka próba może być skuteczna?
Trzeba spełnić kilka ważnych warunków. Przede wszystkim nie mogą to być próby na przypadkowych detalach i kształtach, które pokaże nam sprzedawca lasera – są one najczęściej przygotowywane tak, by wyeksponować zalety i ukryć wady urządzenia. Najlepiej samemu przygotować detal testowy, który powinien zawierać wszystkie rodzaje powszechnie używanych kształtów: różnej wielkości okręgi i prostokąty oraz koniecznie elipsy, spliny i polilinie (obiekty składające się z dużej liczby krótkich odcinków połączonych ze sobą). Jakość i szybkość wykonywania tych ostatnich decydują o jakości i wydajności systemu sterowania. Najprościej wstawić je jako litery z czcionki o obłych i skomplikowanych kształtach. Nie należy też wysyłać przygotowanego wzoru wcześniej, ponieważ najczęściej kształty zostaną ręcznie prze- robione na łuki, a ustawienia maszyny zoptymalizowane do tego kształtu. Nikt w normalnych warunkach produkcyjnych takich czynności nie będzie robił, i dlatego tak ważny jest osobisty nadzór nad przebiegiem wszystkich czynności, od wczytania pliku dxf aż do wygenerowania ścieżki i wycięcia. Po odwiedzeniu każdej firmy oferującej lasery i powtórzeniu testów na tych samych plikach i grubości blach uzyskamy wiarygodne dane porównujące wydajność interesujących maszyn. Kolejnym istotnym czynnikiem jest jakość wycinanych detali. O ile sama ja- kość krawędzi jest uzależniona również od kompetencji operatora, to już dokładność samego odwzorowania kształtów niekoniecznie. Oceniając detal, trzeba zwrócić uwagę na ewentualne deformacje kształtów (np. elipsy zamiast okręgów) lub zafalowania przy narożnikach.
