Допуски при лазерной резке: возможно, инженеры указали определенные допуски; если нет необходимости их соблюдать, Вы можете избежать лишних затрат.

В основе лазерной и плазменной резки лежит термический процесс, но соответствующие системы работают по-разному. В системе лазерной резки, независимо от типа лазера (CO₂ или волоконный), используется концентрированный когерентный монохроматический световой луч, генерируемый путем вынужденного (индуцированного) электромагнитного излучения. Одно из преимуществ использования сфокусированного светового луча для резки — возможность соблюсти жесткие допуски с максимальной точностью. Лазерная резка характеризуется более однородными результатами. Как правило, при резке деталей лазер может обеспечить допуски с точностью менее 0,25 мм. С другой стороны, в системах плазменной резки используется газ, которому сообщена энергия, превышающая порог ионизации его частиц. Газ в таком состоянии (плазма) формирует дугу сверхвысокой концентрации, которая фокусирует энергию при сверхвысокой температуре. В результате допуски по размерам обрабатываемой детали составляют около 0,5 мм* при использовании системы плазменной резки с поддержкой технологии X-Definition^®.

Из-за высоких затрат, сопряженных с соблюдением чрезвычайно жестких требований, иногда уместно сделать определенную «скидку» на требования к зазорам детали и процессу производства, поскольку разница в зазорах, которые можно получить при резке лазером или плазмой, соразмерна толщине простой визитной карточки. Итак, прежде чем ставить вопрос о том, как достичь качества лазерной резки, или рассматривать покупку нового оборудования для лазерной резки наряду с модернизацией производственных мощностей под это оборудование, необходимо ответить на следующий вопрос: «Есть ли необходимость в таких жестких допусках для этой детали?»

Скрытые расходы при жестких допусках

Как правило, более жесткие допуски по размерам сопряжены с дополнительными расходами в процессе производства, что приводит к увеличению стоимости готовых изделий. Если форма, конструкция или назначение детали не требуют жестких допусков, соблюдение последних означает лишние затраты в процессе производства, что может привести к сокращению прибыли и (или) поставить компанию в невыгодное положение по отношению к конкурентам на рынке.

Соблюдение необоснованно жестких допусков может повлечь дополнительные затраты, которые подробно описаны ниже.

• Начальные затраты на приобретение машины, которая может обеспечить требуемые допуски. Если сравнивать начальные затраты на покупку лазера и системы плазменной резки (X-Definition, XPR™), разница может составить сотни тысяч долларов. Такие значительные капиталовложения отражаются на балансе компании и величине амортизационных расходов.
• Стоимость контрольно-измерительного оборудования. Более жесткие допуски, как правило, требуют больших затрат на контрольно-измерительное оборудование. Если допуски можно измерить с помощью рулетки или другого технически несложного устройства, расходы на контрольно-измерительное оборудование будут минимальными. С другой стороны, если для измерения допусков требуется более сложное устройство, например координатно-измерительная машина, начальные затраты на контрольно-измерительное оборудование могут составлять до 120 тыс. долларов. Что еще хуже, если Вы укажете допуски, которые не можете измерить точно, получится, что Вы потратите деньги на то, чего на самом деле не можете получить.
• Установленный порядок проведения измерений требует соблюдения определенной частоты проведения измерений и обучения персонала. Как правило, чем жестче допуски, тем чаще требуется проводить измерения и тренинги по использованию измерительного оборудования. Кроме того, уровень компетентности и заработной платы сотрудника, проводящего измерения допусков с помощью рулетки, значительно отличается от уровня компетентности и заработной платы сотрудника, использующего координатно-измерительную машину.
• Лом. Еще один фактор повышения затрат связан с отходами резки (ломом). В процессе резки необходимо использовать апробированные методики, позволяющие соблюдать требуемые допуски. Если такие методики с трудом обеспечивают соблюдение допусков или со временем перестают обеспечивать их соблюдение, вероятность повышения объема лома возрастает.
• Проблемы с цепочками поставок. Соблюдение более жестких допусков также может ограничить Ваши возможности по передаче работы сторонним подрядчикам или поиску поставщиков подходящих изделий. Таким образом конкуренция между поставщиками снижается, что в свою очередь может привести к повышению цен на их услуги для Вас.
• Снижение производительности. Соблюдение более жестких допусков можно обеспечить за счет более низкой скорости резки и производительности. В зависимости от типа и толщины материала эксплуатационные затраты могут значительно возрасти, а производительность — уменьшиться.

Чтобы оптимизировать прибыль, рассмотрите возможность внедрения в операции по проектированию и производству строгого принципа проектирования с учетом технологических требований (DFM), который позволяет обеспечивать надлежащие размеры деталей и их использование по назначению.

Например, если деталь попадает со стола для резки в цех сварки, в котором допуск на сварку может значительно превышать допуск по размерам, предусмотренный техническими характеристиками детали, жесткие допуски, указанные в проекте детали, могут быть лишены всякого смысла.

Когда речь идет о допусках, не следует безоговорочно руководствоваться принципом «жестче допуск — лучше результат». Рассматривая технические характеристики детали, следует принимать во внимание стоимость детали и компромиссы, возможные с точки зрения ее функционального назначения. Такой подход позволит избежать лишних капиталовложений и затрат.

 

* Допуски по размерам могут иметь другие значения в зависимости от толщины металла для резки.