Comment les ateliers de fabrication de tôles peuvent générer des bénéfices en matière de découpe laser

Les devis basés uniquement sur le temps de découpe laser peuvent générer des commandes de fabrication, mais ils peuvent également entraîner des pertes d'argent, en particulier lorsque les marges sont minces pour les fabricants de tôles.

Du côté de l’offre dans le secteur des machines-outils, nous avons tendance à parler en termes de performances des machines. Quelle est la vitesse de coupe pour l'acier d'un demi-pouce avec de l'azote ? Quelle est la longueur du piercing ? Taux d'accélération ? Faisons une étude du temps pour voir à quoi ressemble le temps d'exécution ! Bien que ce soient tous de très bons points de départ, sont-ils vraiment les variables que nous devons prendre en compte lorsque nous réfléchissons à la formule du succès ?

Le temps d’exécution est la base sur laquelle repose une bonne entreprise de laser, mais nous devons examiner plus que le temps qu’il faudra pour supprimer un travail. Un devis basé sur rien d’autre que le temps de coupe peut vous briser le cœur, surtout lorsque les marges sont fines.

Pour découvrir les coûts cachés potentiels liés à la découpe laser, nous devons examiner l'utilisation de la main-d'œuvre, la disponibilité de la machine, la cohérence du temps d'exécution et de la qualité des pièces, toute reprise potentielle et l'utilisation des matériaux. D'une manière générale, les coûts des pièces se répartissent en trois catégories : l'équipement, les coûts de travail (des éléments comme le matériau acheté ou le gaz d'assistance utilisé) et la main d'œuvre. À partir de là, les coûts peuvent être décomposés de manière beaucoup plus détaillée (voir Figure 1).

Lorsque nous calculons le coût d'un travail ou le coût par pièce, tous les éléments de la figure 1 représenteront une partie de la valeur globale. Là où les choses deviennent un peu floues, c'est lorsque nous abordons un coût dans une colonne sans considérer pleinement les ramifications sur les coûts dans une autre colonne.

L’idée de maximiser l’utilisation des matériaux n’est peut-être une révélation pour personne, mais nous devons peser ses avantages par rapport à d’autres considérations. Lors du calcul du coût d’une pièce, nous constatons que dans la plupart des cas, le matériau consomme la plus grosse part du gâteau.

Pour tirer le meilleur parti du matériau, nous pouvons mettre en œuvre des stratégies telles que la coupe en ligne commune (CLC). CLC permet d'économiser du matériel et du temps de coupe, puisqu'une coupe crée simultanément deux bords de pièce. Mais cette technique présente certaines limites. Cela dépend beaucoup de la géométrie. Les petites pièces sujettes au basculement devront de toute façon être assemblées pour maintenir le processus stable, et quelqu'un devra les démonter et peut-être ébavurer ces pièces. Cela ajoute du temps et du travail, ce qui n'est pas gratuit.

La séparation des pièces peut être particulièrement ardue pour les matériaux plus épais, et ici la technologie de découpe laser permet de créer des languettes « nano » sur plus de la moitié de l'épaisseur de coupe. Leur création n'a aucun impact sur le temps d'exécution, car la poutre reste dans la saignée ; il n'est pas nécessaire de ressaisir le matériau une fois l'onglet créé (voir Figure 2). Une telle technologie n'est disponible que sur certaines machines. Cela dit, ce n’est qu’un exemple de la façon dont certaines des dernières avancées ne se limitent plus à réduire la vitesse.

Encore une fois, CLC dépend beaucoup de la géométrie, donc dans la plupart des cas, nous visons à réduire la largeur des bandes sur un nid plutôt que de les faire disparaître complètement. La toile se rétrécit. Très bien, mais qu’en est-il des pièces qui basculent et provoquent une collision ? Les constructeurs de machines-outils proposent diverses solutions, mais une approche accessible à tous consiste à augmenter le décalage des buses.

La tendance de ces dernières années a été de diminuer la distance entre la buse et la pièce à usiner. La raison en est simple : les lasers à fibre sont rapides et les gros lasers à fibre sont très rapides. L’augmentation impressionnante des performances nécessite une augmentation parallèle des débits d’azote. Un laser à fibre de haute puissance vaporise et fait fondre le métal dans la saignée beaucoup plus rapidement qu'un laser CO2 ne le pourrait jamais.

Plutôt que de ralentir la machine, ce qui serait contre-productif, on ajuste la buse par rapport à la pièce. Cela augmente le débit de gaz d'assistance à travers la saignée sans augmenter la pression. Cela semble être un gagnant, sauf que le laser se déplace toujours très vite et que les renversements deviennent encore plus problématiques.

FIGURE 1. Trois domaines clés affectent le coût par pièce : l'équipement, les coûts de travail (y compris les matériaux et les gaz d'assistance utilisés) et la main d'œuvre. Tous les trois seront responsables d’une partie de la valeur globale.