איך טכנולוגיית Fiber Laser מאפשרת למפעלי מתכת ויצרנים להגדיל תפוקה, לצמצם זמני עבודה ולבצע מספר תהליכי עיבוד במערכת אחת?

בעולם ייצור המתכת, לא מספיק שהריתוך יהיה טוב.

כאשר מפעל מייצר מאות או אלפי חלקים, כל פעולה נוספת בתהליך הייצור משפיעה על העלות הסופית:

חיתוך חומר הגלם, הכנת המשטח, ריתוך, ניקוי, הסרת צבע או חלודה, עיבוד לאחר הריתוך והעברת החלק בין עמדות.

לכן בשנים האחרונות נכנסת יותר ויותר טכנולוגיית Fiber Laser גם לעולם הריתוך התעשייתי.

אחת המערכות המעניינות היא מכונת לייזר 3 ב-1, המשלבת:

ריתוך לייזר + חיתוך לייזר + ניקוי לייזר

במקום להחזיק מספר מערכות נפרדות עבור תהליכים שונים, ניתן לבצע מספר פעולות באמצעות מערכת אחת, בהתאם לתצורת המכונה וליישום.

וזה בדיוק ההבדל בין רתכת לייזר שמיועדת לעבודת מסגרות מזדמנת לבין מערכת לייזר שנועדה להשתלב בתהליך ייצור.

רתכת לייזר היא לא רק "רתכת"

כשמחפשים בגוגל רתכת לייזר, קל להגיע למערכות קטנות וזולות יחסית שמיועדות לעבודות ריתוך נקודתיות.

אבל עבור מפעל שעובד בכמויות, השאלה שונה לחלוטין.

המטרה אינה רק:

"איך לרתך את החלק?"

אלא:

"איך לקצר את זמן הייצור של החלק כולו?"

אם אותו מוצר דורש:

1. חיתוך חומר

2. ניקוי משטח

3. הכנת אזור הריתוך

4. ריתוך

5. ניקוי לאחר הריתוך

אז כל פעולה נוספת, העברה בין עמדות והמתנה מצטברות לזמן ייצור משמעותי.

כאן נכנסת האפשרות של מכונת לייזר משולבת 3 ב-1.

מהי מכונת לייזר 3 ב-1?

מכונת Fiber Laser 3 ב-1 היא מערכת שמאפשרת לבצע שלוש פעולות מרכזיות:

ריתוך לייזר

חיבור חלקי מתכת באמצעות קרן לייזר ממוקדת.

חיתוך לייזר

חיתוך של מתכות, בעיקר ביישומים שבהם נדרש חיתוך של חלקים דקים יחסית בהתאם להספק ולתצורת המכונה.

ניקוי לייזר

הסרת מזהמים ושכבות לא רצויות מהמשטח, כגון:

• חלודה

• צבע

• שמן

• תחמוצות

• לכלוך

• שאריות מתהליך הייצור

מערכות 3 ב-1 בשוק משלבות את שלושת התהליכים באמצעות מערכת לייזר אחת, עם מעבר בין מצבי העבודה בהתאם לראש, לדיזה ולפרמטרים המתאימים לתהליך. (Kempson Weld)

למה דווקא Fiber Laser?

טכנולוגיית Fiber Laser מאפשרת לרכז אנרגיית לייזר בצורה מדויקת מאוד באזור העבודה.

בריתוך לייזר המשמעות היא שניתן לקבל אזור חימום ממוקד יחסית, דבר שעשוי להפחית את אזור השפעת החום ואת העיוות בהשוואה לתהליכים מסוימים של ריתוך מסורתי.

עבור יצרן שעובד עם חלקים רבים, זה יכול להיות משמעותי.

פחות עיוותים יכולים להיות משמעותם:

פחות עבודת תיקון → פחות השחזה → פחות עיבוד לאחר הריתוך → פחות זמן עבודה.

חשוב כמובן שהתוצאה תלויה בסוג המתכת, העובי, תכנון החיבור, פרמטרי הלייזר, חומר המילוי והמיומנות בהפעלת המערכת.

היתרון האמיתי: לא רק איכות הריתוך – אלא תהליך הייצור

זה אולי המסר החשוב ביותר במאמר.

כאשר מפעל בוחן מכונת ריתוך לייזר, הוא לא צריך לבדוק רק את איכות התפר.

צריך לבחון את כל התהליך.

נניח שאתם מייצרים מוצר מתכת.

העובד צריך לקחת פלטה או חלק שנחתך, לנקות אותו, להכין אותו לריתוך, לבצע ריתוך ולאחר מכן לנקות את אזור העבודה.

אם כל אחת מהפעולות נעשית בעמדה אחרת, נוצרת שרשרת של:

עבודה → העברה → המתנה → עבודה → העברה → המתנה.

במערכת משולבת ניתן לרכז חלק גדול יותר מהפעולות אצל אותה מערכת ובהתאם לתהליך העבודה.

וזה כבר לא רק "רתכת".

זו מערכת לעיבוד מתכת.

ריתוך לייזר מול MIG / TIG – מתי מתחיל להיות מעניין?

ריתוך MIG ו-TIG ממשיכים להיות תהליכים חשובים מאוד בתעשייה.

אבל כאשר יש צורך ב:

• קצב עבודה גבוה

• חזרתיות

• תפרים אסתטיים

• פחות עבודת גמר

• אזור חום ממוקד

• הפחתת פעולות לאחר הריתוך

ריתוך לייזר יכול להפוך לאפשרות מעניינת.

במערכות לייזר תעשייתיות קיימות גם מערכות הזנת חוט אוטומטיות, המאפשרות להשתמש בחומר מילוי בהתאם ליישום. מערכות 3 ב-1 בשוק מוצעות למשל עם הזנת חוט אוטומטית וקטרים שונים של חוט ריתוך. (Kempson Weld)

למה ריתוך לייזר יכול להיות מהיר יותר?

אחד היתרונות המרכזיים של ריתוך לייזר הוא צפיפות האנרגיה הגבוהה באזור קטן.

כתוצאה מכך ניתן להגיע לקצב ריתוך גבוה ביישומים המתאימים.

אבל חשוב להיזהר מהבטחות כמו:

"פי 5 יותר מהר בכל עבודה."

אין מספר אחד שמתאים לכל יישום.

המהירות תלויה ב:

• חומר

• עובי

• סוג החיבור

• הספק

• הכנת החלק

• שימוש בחוט מילוי

• גז מגן

• פרמטרי הריתוך

• דרישות האיכות

לכן עבור מפעל, הדרך הנכונה לבדוק כדאיות היא לבצע בדיקת ריתוך על החלק האמיתי.

פחות עיבוד לאחר הריתוך

אחד המקומות שבהם יכולה להיות השפעה משמעותית על עלות הייצור הוא העבודה שמגיעה אחרי הריתוך.

אם התפר דורש:

• השחזה

• ליטוש

• ניקוי

• תיקונים

• צביעה מחדש

זמן הריתוך עצמו הוא רק חלק מהעלות.

ריתוך לייזר יכול לייצר תפר נקי ומדויק, וביישומים מתאימים להפחית את הצורך בעיבוד משלים.

לכן כאשר מחשבים ROI של מכונת ריתוך לייזר, כדאי לא להסתכל רק על:

כמה זמן לקח לרתך.

אלא על:

כמה זמן לקח לייצר את החלק המוגמר.

ניקוי לייזר – לא רק "בונוס" של המכונה

כאן נמצא אחד היתרונות המעניינים של מערכת 3 ב-1.

ניקוי לייזר מאפשר להסיר שכבות ומזהמים מפני השטח באמצעות אנרגיית לייזר ממוקדת.

בין היישומים האפשריים:

• הסרת חלודה

• הסרת צבע

• הסרת שמן

• הסרת תחמוצות

• הכנת משטח לפני ריתוך

• ניקוי אזור הריתוך

• הכנת משטח לפני צביעה

מערכות לייזר לניקוי משמשות בין היתר להכנת משטחים לפני ריתוך ולתחזוקת חלקי מתכת. (Kempson Weld)

למה ניקוי לפני ריתוך חשוב?

משטח מזוהם יכול להשפיע על תהליך הריתוך.

שמן, חלודה, צבע או שכבות תחמוצת עלולים להפריע לתהליך ולהשפיע על איכות החיבור.

לכן במקרים שבהם נדרש ניקוי מקדים, האפשרות לבצע:

ניקוי → ריתוך

באמצעות אותה מערכת יכולה לייעל את תהליך העבודה.

במקום להוציא את החלק לעמדה אחרת, לבצע ניקוי ידני, להחזיר אותו לריתוך ולהמשיך בתהליך.

ומה לגבי חיתוך לייזר?

הפונקציה השלישית היא חיתוך.

חשוב להבהיר:

מכונת 3 ב-1 אינה בהכרח תחליף למכונת Fiber Laser תעשייתית לחיתוך פחים.

אם המפעל שלכם חותך אלפי פלטות בחודש, עובד עם פחים עבים וצריך שולחן 3000×1500, 4000×2000 או מערכת אוטומטית – בדרך כלל צריך לבחון מכונת חיתוך Fiber Laser ייעודית.

אבל אם אתם צריכים לבצע:

• חיתוכים קטנים

• התאמות

• פתחים

• חיתוך חלקים

• עבודות משלימות

• חיתוך מתכת דקה בהתאם להספק

היכולת הזו יכולה להיות שימושית מאוד בתוך מערכת משולבת.

וזה הבדל חשוב:

3 ב-1 היא מערכת ורסטילית לעיבוד מתכת – לא בהכרח תחליף לקו חיתוך לייזר תעשייתי.

למי מכונת ריתוך לייזר 3 ב-1 מתאימה?

ופה חשוב לנו להיות מאוד ברורים.

המכונה אינה מיועדת למי שמחפש רתכת בודדת לעבודות מזדמנות.

הקהל המתאים יותר הוא יצרנים שעובדים עם כמויות, חזרתיות ותהליך ייצור קבוע.

לדוגמה:

יצרני מוצרי מתכת

מוצרים שחוזרים על עצמם בכמויות ומצריכים ריתוך, חיתוך והכנת משטח.

מפעלי עיבוד מתכת

מפעלים שמבצעים מספר תהליכים באותו אתר ורוצים לצמצם העברות בין עמדות.

יצרני קונסטרוקציות וחלקי מתכת

במיוחד כאשר נדרש שילוב של חיתוך וריתוך כחלק מתהליך הייצור.

יצרני ריהוט מתכת

כאשר יש חזרתיות גבוהה ומספר רב של חלקים.

יצרני מארזים, ארונות ומוצרים תעשייתיים

כאשר יש צורך בריתוך נקי וביכולת לבצע עבודות השלמה.

מפעלים העובדים עם נירוסטה ואלומיניום

כאשר איכות גימור היא חלק משמעותי מהמוצר הסופי.

חברות תחזוקה ושיפוץ תעשייתי

כאשר ניקוי חלודה, צבע ולכלוך הוא חלק קבוע מהעבודה.

למי היא פחות מתאימה?

חשוב לא פחות.

אם אתם:

• מסגריה קטנה

• עסק שמבצע כמה ריתוכים ביום

• חובב

• עסק שמחפש רתכת בתקציב של כמה אלפי שקלים

• משתמשים שאין להם צורך בחיתוך או ניקוי לייזר

ייתכן שמערכת 3 ב-1 תעשייתית אינה הפתרון הנכון עבורכם.

וזה בדיוק מה שאנחנו רוצים להבהיר.

המטרה היא לא למכור לכולם רתכת לייזר.

המטרה היא למצוא את המפעלים והיצרנים שעבורם שילוב של שלוש טכנולוגיות במערכת אחת יכול לייצר ערך אמיתי.

מכונת ריתוך לייזר למפעל – מתי ההשקעה מתחילה להיות מעניינת?

כדאיות ההשקעה תלויה בכמות העבודה.

נניח שיש לכם:

2 עובדים × 8 שעות ביום × 22 ימי עבודה בחודש.

אם חלק גדול מהזמן שלהם מוקדש לריתוך, ניקוי, השחזה והעברת חלקים בין עמדות, אפילו חיסכון של חלק מהזמן יכול להיות משמעותי.

אבל יש דרך טובה יותר לחשוב על זה.

במקום לשאול:

"כמה עולה מכונת ריתוך לייזר?"

שאלו:

"כמה עולה לי לייצר היום כל חלק?"

ואז:

"כמה זמן עבודה אוכל לחסוך באמצעות מערכת לייזר?"

איך מחשבים ROI של רתכת לייזר?

כדאי לקחת בחשבון:

עלות עבודה

כמה שעות עובד מושקעות בכל חלק?

עיבוד לאחר הריתוך

כמה זמן מושקע בהשחזה, ניקוי וליטוש?

הכנת חומר

כמה זמן לוקח להכין את החלק לפני הריתוך?

ניקוי

האם יש צורך בעמדה נפרדת?

העברת חלקים

כמה זמן מבוזבז על העברת החלק בין תחנות?

תפוקה

כמה חלקים מיוצרים במשמרת?

פסילות

כמה חלקים נזרקים או דורשים תיקון?

תחזוקה ומתכלים

מה עלות התחזוקה של המערכת?

רק לאחר שמכניסים את הנתונים האלה אפשר להבין את עלות הייצור האמיתית.

ריתוך, חיתוך וניקוי – מערכת אחת במקום מספר עמדות

אחד היתרונות המעשיים של מערכת 3 ב-1 הוא חיסכון במקום ובתשתיות.

מערכת אחת יכולה לשלב מספר פונקציות, במקום להחזיק שלוש מערכות נפרדות.

יצרנים של מערכות 3 ב-1 מציגים את שילוב הפונקציות כאמצעי לצמצום שטח, ציוד כפול ומעברים בין תחנות עבודה. (Kempson Weld)

אבל שוב – במפעל גדול שעובד במקביל על ריתוך, חיתוך וניקוי לאורך כל היום, יכול להיות שדווקא שלוש עמדות ייעודיות יתנו תפוקה גבוהה יותר.

לכן השאלה היא לא:

"האם 3 ב-1 תמיד יותר טוב?"

אלא:

"האם תהליך הייצור שלנו מתאים למערכת משולבת?"

ומה לגבי מפעל שעובד בכמויות גדולות מאוד?

כאן צריך לבצע הבחנה.

אם המפעל צריך:

ריתוך → חיתוך → ניקוי

אבל כל אחד מהתהליכים מתבצע במקביל ובנפח גבוה, יכול להיות שהפתרון הנכון יהיה דווקא מספר מערכות ייעודיות.

לעומת זאת, אם אותם חלקים עוברים ברצף בין הפעולות, מערכת משולבת יכולה להיות מעניינת מאוד.

לדוגמה:

חיתוך → ניקוי → ריתוך → ניקוי אזור הריתוך

זה תהליך שבו מערכת אחת יכולה להיות יעילה במיוחד.

חיתוך, ריתוך וניקוי – לאותה מערכת יש יתרון תפעולי

היתרון של מכונת 3 ב-1 הוא לא רק מספר הפונקציות.

היתרון הוא האפשרות לתכנן תהליך ייצור קצר יותר.

פחות:

• העברות

• עמדות

• זמני המתנה

• ציוד כפול

• מקום רצפה

• הכנות חוזרות

ויותר:

עבודה רציפה.

ומה לגבי הזנת חוט?

בריתוך לייזר ניתן לעבוד במקרים מתאימים עם חומר מילוי.

מערכות מסוימות כוללות Wire Feeder אוטומטי, המאפשר הזנה מבוקרת של חוט הריתוך.

היתרון הוא שליטה טובה יותר בתהליך כאשר היישום דורש חומר מילוי.

הבחירה בין ריתוך ללא חוט לבין ריתוך עם חוט תלויה בגיאומטריה של החיבור, מרווחים, עובי החומר והדרישות מהתפר.

לכן גם כאן לא נכון לבחור מערכת רק לפי הספק.

איזה הספק צריך?

במערכות ריתוך לייזר קיימים הספקים שונים, והבחירה צריכה להתבסס על החומרים, העוביים, סוג החיבור ונפח העבודה.

בדגמי 3 ב-1 הקיימים בשוק ניתן למצוא למשל מערכות של 1.5KW, 2KW ו-3KW, כאשר יכולות הריתוך משתנות בהתאם לחומר, להספק ולתצורה. (Kempson Weld)

אבל עבור מפעל, הספק אינו המדד היחיד.

צריך לבחון:

הספק + ראש לייזר + מערכת קירור + הזנת חוט + תוכנה + אופטיקה + תצורת חיתוך + תצורת ניקוי.

ריתוך לייזר הוא השקעה בייצור – לא רק בציוד

כאשר מפעל רוכש רתכת לייזר, הוא למעשה משקיע ביכולת ייצור.

לכן כדאי למדוד את ההצלחה לפי:

כמה חלקים מיוצרים במשמרת?

ולא רק:

כמה וואט יש למכונה?

אם המערכת מאפשרת לעובד אחד לבצע יותר פעולות, אם היא מקצרת את זמן העבודה ומפחיתה פעולות גמר – הערך שלה עשוי להיות גבוה משמעותית ממחיר המכונה עצמה.

למה כדאי לבצע בדיקת ריתוך לפני רכישה?

לפני רכישה של מערכת ריתוך לייזר למפעל, אנחנו ממליצים לבצע בדיקה על החלקים האמיתיים שלכם.

לא דוגמה כללית.

החלק שלכם.

בדקו:

• עובי

• סוג מתכת

• גיאומטריה

• סוג חיבור

• זמן ריתוך

• איכות התפר

• כמות חומר מילוי

• זמן ניקוי

• זמן גמר

• קצב ייצור

כך ניתן להבין אם הטכנולוגיה באמת מתאימה לתהליך שלכם.

מכונת ריתוך לייזר או רתכת רגילה?

אין תשובה אחת שמתאימה לכל עסק.

רתכת מסורתית יכולה להיות פתרון מצוין כאשר מדובר בעבודות מגוונות, עבודות שטח או יישומים שבהם אין הצדקה להשקעה במערכת לייזר.

אבל כאשר מדובר בייצור חוזר, כמויות גדולות ודרישה לתפוקה גבוהה, כדאי לבדוק האם ריתוך Fiber Laser יכול לשפר את כלכלת הייצור.

ובמקרה שבו קיימת גם דרישה לחיתוך ולניקוי:

מערכת 3 ב-1 הופכת למעניינת אפילו יותר.

לא מחפשים "רתכת לייזר זולה" – מחפשים פתרון ייצור

זו נקודה שהייתי שם אצלך ממש חזק.

יש הבדל עצום בין:

"אני צריך רתכת."

לבין:

"אני מנהל מפעל ורוצה להגדיל את תפוקת הייצור."

הראשון מחפש מחיר.

השני בודק:

• ROI

• תפוקה

• זמן מחזור

• כוח אדם

• איכות

• חזרתיות

• תחזוקה

• אוטומציה

• עלות לחלק

המאמר צריך לדבר אל השני.

י.א.ר. הנדסה – פתרונות Fiber Laser לייצור

י.א.ר. הנדסה מציעה מכונות ריתוך לייזר Fiber המיועדות לעבודה עם מתכות וליישומים שבהם נדרשת יעילות גבוהה יותר בתהליך הייצור.

המערכת המוצגת באתר משלבת ריתוך, חיתוך וניקוי, ומתאימה לעבודה עם מתכות כגון פלדה, אלומיניום, נירוסטה ופליז. (י.א.ר הנדסה - מכונות חיתוך בלייזר)

הפתרון מתאים במיוחד ליצרנים ומפעלים המעוניינים לבחון כיצד ניתן לרכז מספר פעולות עיבוד במערכת אחת ולצמצם זמני עבודה מיותרים.

לפרטים על מכונת ריתוך הלייזר Fiber 3 ב-1 של י.א.ר. הנדסה

סיכום: מתי מכונת לייזר 3 ב-1 היא הבחירה הנכונה?

מכונת ריתוך לייזר Fiber 3 ב-1 מעניינת במיוחד כאשר תהליך הייצור כולל שילוב של:

חיתוך → ניקוי → ריתוך

והמפעל מעוניין לצמצם העברות, זמני עבודה וציוד נפרד.

היתרון אינו בכך שיש "שלוש מכונות בתוך מכונה אחת".

היתרון האמיתי הוא האפשרות לייעל את תהליך הייצור כולו.

למפעל שעובד בכמויות, מייצר סדרות של חלקים ומעוניין להגדיל תפוקה – זו יכולה להיות טכנולוגיה ששווה לבדוק ברצינות.

ולכן לפני רכישה, אל תשאלו רק:

"כמה עולה רתכת לייזר?"

שאלו:

"כמה עולה לי לייצר היום חלק אחד – וכמה יעלה לי לייצר אותו עם מערכת Fiber Laser?"

שם מתחילה הבדיקה האמיתית של כדאיות ההשקעה.