Um guia para encontrar a máquina de corte a laser industrial certa

Para a maioria dos fabricantes, comprar um equipamento industrial máquina de corte a laser é um grande investimento. Não é apenas o preço inicial que você paga, mas o fato de que a compra terá um grande impacto em todo o processo de fabricação. Se o equipamento errado for escolhido, você terá que conviver com a decisão por um bom tempo. Não é incomum ver fabricantes manterem um laser por sete a 10 anos.

Você sabe qual é a melhor maneira de comprar uma máquina de corte a laser? Mesmo que você tenha uma atualmente, há quanto tempo você a comprou e o que mudou desde então?

Este guia deve ajudar você a tomar uma decisão de compra de capital que levará suas operações de fabricação a novos patamares.

Como a máquina de corte a laser será usada?

Talvez a verdadeira questão seja: “Eu deveria mesmo comprar um máquina de corte a laser?” Por muitas razões, investir em um sistema de corte diferente pode fazer mais sentido para as atividades de fabricação de uma empresa. Investigar todas as opções disponíveis pode minimizar quaisquer possíveis arrependimentos no futuro.

Dependendo do volume da peça, uma prensa de estampagem pode oferecer o menor custo por peça. Ao falar de conformação de metal em uma prensa, no entanto, você também está falando sobre a necessidade de investir em ferramentas. A estampagem também apresenta a capacidade de executar múltiplas tarefas, como conformação e rosqueamento, como parte do processo de produção.

Uma prensa de punção de torre tradicional pode cortar furos e formas economicamente, mas, novamente, envolve ferramentas. Uma máquina de punção também não pode igualar as velocidades de produção de máquinas de corte a laser. Assim como em uma prensa de estampagem, alguma conformação pode ser feita na prensa de punção.

Um sistema de plasma de alta definição é bom para materiais espessos e para aplicações nas quais a qualidade da borda não é crítica. Um jato de água abrasivo também é bom para materiais espessos e para aplicações nas quais o metal não pode ter uma zona afetada pelo calor, o que é um problema com a maioria dos métodos de corte térmico. Os sistemas de corte a plasma e a jato de água custam menos do que as máquinas de corte a laser, mas muitas vezes não correspondem à velocidade de corte do laser. Claro, os sistemas de corte a plasma e a jato de água podem aumentar a produtividade com o uso de vários cabeçotes e a capacidade de cortar blanks empilhados; a aplicação obviamente influenciaria o que exatamente você precisa.

Precisamos realmente investir em corte a laser?

Uma empresa que não tem uma máquina de corte a laser geralmente subcontrata o trabalho para uma ou várias oficinas com essa capacidade. Esse cenário não envolve muito risco e pode funcionar se você tiver alguma flexibilidade com os prazos de entrega.

Mas chegará o momento em que você terá que se perguntar se é hora de a empresa trazer o corte a laser para dentro de casa. Isso tem que ser considerado mesmo se o relacionamento comercial com o subcontratado for ótimo.

Como você sabe se é o momento certo para ter um laser? Veja quanto você está gastando mensalmente em peças cortadas a laser. Nas palavras de Henry Ford, "Se você precisa de uma máquina e não a compra, então você acabará descobrindo que pagou por ela e não a tem."
Se você acha que um operador vai conseguir acompanhar o carregamento manual de folhas em um sistema de paletes alimentando um laser de fibra, você pode querer pensar novamente. A velocidade das modernas máquinas de corte a laser exige que os fabricantes pensem bastante sobre que tipo de automação de manuseio de material deve acompanhar qualquer novo dispositivo a laser.

Se a decisão for trazer o corte a laser para dentro de casa, você pode ser colocado em uma posição onde precisa justificar por que o investimento precisa ser feito. Os custos associados à terceirização do corte a laser são apenas o ponto de partida para a justificativa. Quanto mais produtivo será o processo de fabricação com o corte a laser para dentro de casa? Como isso afeta os prazos de entrega? Do ponto de vista das despesas, você não tem apenas o custo da máquina de corte a laser, mas também os custos de mão de obra e consumíveis, como gás auxiliar de corte a laser.

Descobrir essas respostas dará à alta gerência ou até mesmo a uma instituição de crédito uma ideia sobre a economia na produção e o retorno subsequente sobre o investimento após o investimento inicial.

O que significa controlar o processo de corte a laser?

Além de questões monetárias, quando os fabricantes oferecem razões pelas quais estão pensando em comprar uma máquina de corte a laser, eles mencionam “controle”. Faça a si mesmo estas perguntas para ver se você se enquadra nesta categoria:

Quantas vezes perdemos negócios por causa de atrasos na entrega?
Já tivemos que rejeitar peças por causa da má qualidade?
Como ajudaria nossa imagem se tivéssemos nossos próprios recursos de corte a laser?
De quem devemos comprar a máquina de corte a laser?
Como fabricante, você tem inúmeras fontes para comprar uma máquina de corte a laser. Há revendedores especializados em equipamentos usados e fabricantes de equipamentos originais que oferecem equipamentos de corte de última geração e até mesmo máquinas reformadas que podem não ter a proeza de produção de máquinas novas, mas ainda podem ter um desempenho muito mais eficiente do que máquinas de idade semelhante sem retrabalho feito nelas.

Pergunte aos OEMs sobre a disponibilidade do serviço. A tecnologia de hoje não exige tanta manutenção, mas quando uma máquina quebra, você vai querer que ela volte a funcionar o mais rápido possível. Descubra também sobre a disponibilidade e entrega de peças. Novamente, uma máquina de corte a laser que não consegue cortar por causa de uma peça danificada simplesmente não corta.

Esteja ciente de que máquinas de corte a laser de OEMs reconhecidos no setor geralmente têm valores de revenda mais altos.

CO₂ ou cortadores a laser de fibra?

Atualmente, dois tipos de lasers constituem a maioria do mercado industrial: o CO tradicional₂ lasers de gás e lasers de fibra de estado sólido mais recentes (ver Figura 1). CO₂ os lasers têm sido os cavalos de batalha da indústria de fabricação de metais nas últimas duas décadas. Esses lasers operam passando eletricidade por um ressonador cheio de gás (que inclui CO₂) e usando espelhos para focar e entregar o feixe. Em um laser de fibra, bancos de diodos são usados para criar o laser, e ele é canalizado e amplificado por meio de cabo de fibra óptica, semelhante ao usado na indústria de telecomunicações.

O laser de fibra, que estreou por volta de 2008, tem custos operacionais mais baixos e proporciona velocidades de corte mais altas do que o CO₂ laser. No início, a tecnologia de fibra podia cortar nessas velocidades mais altas apenas em materiais finos, mas com o advento de lasers mais potentes, os lasers de fibra estão demonstrando velocidades de corte robustas, mesmo em materiais de 0,5 pol. de espessura. Como resultado, os lasers de fibra tendem a ser uma escolha popular, apesar de seu preço mais alto.

Além disso, a tecnologia de fibra pode abrir novas oportunidades para um fabricante. Essas máquinas podem cortar material refletivo, como latão e cobre, enquanto é difícil para CO₂ lasers.

Algumas aplicações ainda são mais adequadas ao CO₂ lasers, como aplicações que exigem boa qualidade de borda em materiais mais espessos ou especializados. Além disso, alguns fabricantes podem se sentir confortáveis com CO₂ tecnologia porque eles a utilizam há vários anos e a empresa tem experiência interna em manutenção.

Após o término do período de garantia, tenha em mente que você terá que tomar uma decisão sobre a manutenção contínua. Você se sente confortável em confiar principalmente no OEM para serviço ou prefere ser autossuficiente, talvez confiando em uma fonte terceirizada para qualquer manutenção? Como o laser de fibra tem menos peças móveis ou espelhos quando se trata de geração de laser, ao contrário de um CO convencional₂ ressonador, ele exigirá menos manutenção ao longo de sua vida útil.

Precisaremos de movimentação de materiais?

Escolher algum nível de equipamento automático de manuseio de materiais também é uma consideração importante. Isso é ainda mais importante hoje, principalmente por causa das velocidades de corte significativamente mais rápidas da tecnologia de laser de fibra (veja a Figura 2).

É por isso que é necessário entender exatamente como você usará essa nova capacidade de corte a laser. Você planeja operar o laser apenas algumas horas por dia ou vários turnos? Com base no tempo típico para processar uma folha de material, seu operador consegue acompanhar o carregamento e descarregamento manual do laser, mesmo que tenha uma segunda mesa de transporte? Quão importante é minimizar o custo de mão de obra na produção de peças para obter lucro e permanecer competitivo em seu negócio?

Às vezes, os fabricantes de metal optam por não comprar automação de manuseio de materiais imediatamente. Se você escolher essa rota, garanta que sistemas de paletes ou mesmo uma torre de armazenamento e recuperação automatizada possam ser adicionados facilmente no futuro.

Precisaremos de novo software?

Em muitos casos, os fabricantes já estão usando um pacote de software com o qual todos estão acostumados. Esse software será capaz de funcionar eficientemente com a nova máquina de corte a laser ou será melhor comprar o software do OEM? Se for o último, quais novos recursos vêm com o novo software?

À medida que mais do mundo da manufatura fala sobre o aumento da interconectividade entre máquinas e sistemas de software, cabe a você perguntar se o novo software é capaz de executar outras máquinas já instaladas no chão de fábrica. Além disso, vale a pena ter uma conversa sobre como o laser pode se integrar à rede da empresa. As velocidades de corte a laser não são a única coisa que está aumentando em um ritmo incrivelmente rápido; coletar informações pertinentes de manufatura em um piscar de olhos está levando a uma tomada de decisão mais oportuna e impactante para os fabricantes.

Qual é o custo real de uma máquina de corte a laser industrial?
Com um investimento tão grande, um fabricante precisa saber em que nível de eficiência o equipamento está operando. Você precisa saber mais do que apenas se a máquina está funcionando ou não. É aqui que entra o monitoramento de desempenho do equipamento.

É importante que você descubra se o software pode medir a eficiência geral do equipamento (OEE) da máquina de corte a laser em tempo real. Se sim, o software pode ser usado para suas outras máquinas de corte a laser, se você as tiver, para que você possa descobrir "capacidade oculta" onde você achava que não havia nenhuma?

Com um custo de cerca de 1% do preço do equipamento, o software de monitoramento pode proporcionar um ganho de produtividade de 10 a 50% com retorno do investimento em menos de quatro meses.

Como financiaremos nosso equipamento de corte a laser?

Enquanto alguns fabricantes pagam à vista por um laser, a maioria usa algum método para financiar a compra. Não presuma que seu banco é a melhor fonte para financiar a compra do equipamento a laser. Veja outras alternativas, incluindo o OEM, muitos dos quais possuem seus próprios braços de financiamento.

Além disso, não presuma que você receberá um serviço melhor se escolher a opção de financiamento do OEM.

O que está envolvido na entrega e instalação?

A preparação é necessária para uma entrega e instalação bem-sucedidas. Primeiro, que tipo de fundação, se houver, será necessária? Segundo, a máquina de corte a laser deve estar localizada no lugar certo na instalação, de preferência longe de áreas ambientais adversas. Você também deve ter encontrado o melhor local para o laser para que ele contribua para um fluxo eficiente de blanks cortados a laser para processos de fabricação posteriores.

Para muitas empresas, a entrega de uma nova peça de um grande equipamento de fabricação é uma experiência nova. A empresa que forneceu a máquina de corte a laser pode responder suas perguntas sobre remessa e montagem; eles fazem isso o tempo todo.

Como podemos facilitar a escolha de um cortador a laser?

Responder a essas perguntas e obter orçamentos com base no feedback pode ser usado para restringir a seleção do fornecedor de uma máquina de corte a laser para duas a três fontes. A partir daí, você precisa encontrar o modelo certo, fazer as perguntas certas durante as demonstrações do equipamento e trabalhar para chegar a um preço aceitável. Lembre-se, há muitos itens importantes a serem discutidos durante a negociação final.

A compra de uma máquina dessas pode ser uma tarefa exaustiva. É por isso que pode fazer sentido se juntar a uma associação da indústria, como a Fabricators & Manufacturers Association, para fazer networking com colegas de fabricação e aprender com eles, ou até mesmo buscar a assistência de alguém que já passou ou está familiarizado com esse tipo de compra de equipamento industrial. Tal esforço provavelmente valeria a pena.