La punzonatura a torretta solitamente è la scelta migliore per pannelli con molti fori standard ripetuti; il taglio laser è la scelta migliore per pezzi caratterizzati da molti contorni, prodotti in bassi volumi o soggetti a frequenti modifiche. La variabile decisiva è la densità dei fori per pezzo, non la complessità complessiva del pezzo. Calcolate il tempo di ciclo per foro in rapporto al costo degli utensili, quindi verificate lo spessore e le esigenze di formatura prima di prendere una decisione.

Due problemi fisici diversi

A punzonatrice a torretta spinge un punzone temprato attraverso la lamiera in una matrice corrispondente. Il metallo cede per taglio. Una corsa dell'utensile, una lavorazione, fatto — che si tratti di un foro rotondo da 6 mm, di una feritoia o di una nervatura.
Un laser a fibra fonde e vaporizza un solco di taglio lungo un profilo programmato, mentre il gas di assistenza elimina il materiale fuso. Nulla entra in contatto con la lamiera. La testa deve percorrere l'intero perimetro di ogni elemento che realizza.
Questa singola differenza determina quasi tutti gli altri aspetti del confronto. La punzonatura comporta un costo fisso per ogni lavorazione e non risente del numero di lavorazioni identiche successive. Il laser comporta un costo proporzionale alla lunghezza di taglio e non importa se una forma sia già stata tagliata in precedenza.

Confronto diretto sugli aspetti che incidono realmente sul preventivo

Esegui questa verifica dei costi prima di selezionare qualsiasi macchina

Il calcolo non è complicato e la maggior parte dei produttori dispone già dei dati necessari nel proprio ERP.

1. Prendete i dieci pezzi con i volumi di produzione più elevati. Non quelli più difficili, ma quelli prodotti nei volumi maggiori. Sono questi che ripagheranno la macchina.
2. Contate le lavorazioni per tipologia su ciascun disegno. Distinguete i fori tondi e rettangolari standard dai contorni irregolari. Contateli, non fate stime.
3. Stimate il tempo di punzonatura come (numero di colpi ÷ frequenza di punzonatura) + (numero di rotazioni degli utensili ÷ velocità della torretta) + riposizionamento. STON’s servo serie SF dichiara una velocità massima della torretta di 40 rpm; la meccanica serie JT dichiara 30 rpm. I cambi utensile, non i colpi, sono solitamente il costo nascosto, quindi conta quanti utensili distinti richiede ogni pezzo.
4. Stima il tempo laser come lunghezza totale di taglio ÷ velocità di avanzamento al tuo spessore, più tempo di foratura × numero di caratteristiche. Le forature sono ciò che compromette la produttività del laser su un pannello di ventilazione da 200 fori.
5. Aggiungi l'ammortamento dell'attrezzatura al lato punzonatrice e il costo del gas al lato laser, quindi dividi entrambi per il volume annuale.

Il numero che ne risulta è specifico per il tuo mix di pezzi. È comune che lo stesso stabilimento scopra che i suoi pannelli laterali per armadi appartengono a una punzonatrice e le sue staffe personalizzate appartengono a un laser, il che è una conclusione utile piuttosto che frustrante.

Quando lo spessore decide per te

La forza di punzonatura è finita. La Punzonatrice-laser SFL La macchina combinata è disponibile con opzioni da 300 kN (30 t) e 400 kN (40 t), in un telaio chiuso di tipo “O”; tale tonnellaggio impone un limite invalicabile alla combinazione di spessore, resistenza del materiale e perimetro da punzonare che è possibile lavorare con un singolo colpo. L'acciaio inossidabile si incrudisce e, a parità di spessore, richiede più forza dell'acciaio laminato a freddo; l'alluminio ne richiede meno, ma può aderire agli utensili se i giochi non sono corretti.
Entro la propria gamma di potenza, il laser non presenta un limite meccanico equivalente. Le unità laser STON sono disponibili con potenze da 1 kW a 6 kW e il limite pratico è rappresentato dalla qualità e dalla velocità di taglio, anziché da un limite strutturale della macchina.
Esiste un secondo effetto dello spessore che spesso viene trascurato. La punzonatura di acciaio inossidabile sottile ed elastico, con spessore inferiore a circa 1 mm, può deformare la lamiera attorno a schemi di fori fitti, poiché il materiale viene spostato anziché asportato. Se il prodotto è un pannello da cucina in acciaio inossidabile da 0,8 mm con una griglia di perforazioni fini, la planarità dopo la punzonatura diventa una vera questione ingegneristica, non una semplice nota a margine.

La formatura è il vantaggio che non ha equivalenti nel laser

Questa è la parte del confronto che le guide generiche sui processi tendono a sottovalutare. Una punzonatrice a torretta non si limita a tagliare. In un'unica sequenza automatica può realizzare feritoie per pannelli di ventilazione, estrusioni per viti autofilettanti, svasature, nervature imbutite per irrigidire i pannelli e linguette a ponte.
Ognuna di queste caratteristiche, su un pezzo grezzo tagliato al laser, si traduce in un'operazione successiva distinta: un'altra attrezzatura, un altro trasferimento, un'altra coda, un'altra occasione per graffiare il pannello. Per un produttore di armadi elettrici o di pannelli HVAC, i cui componenti sono normalmente dotati di feritoie, questo aspetto da solo può determinare la scelta, indipendentemente da ciò che indica il calcolo del costo per foro.

Dove ciascun processo delude

I veri svantaggi della punzonatura non sono che “non può realizzare curve”. Sono:

• La gestione dell'inventario degli utensili diventa problematica. Un'officina che produce un'ampia varietà di componenti accumula centinaia di set di punzoni e matrici, e sono quelli usurati, più che quelli mancanti, a causare variazioni nella qualità.
• Ogni contorno non standard viene approssimato mediante rosicchiatura, che lascia un bordo smerlato e consuma rapidamente i colpi.
• Le zone morte di bloccaggio significano che i pezzi vicino al bordo della lamiera non possono essere prodotti in quella posizione oppure necessitano di riposizionamento, il che comporta una perdita di precisione.
• La macchina è rumorosa e martella. Gli obblighi di protezione e installazione ai sensi della Direttiva Macchine 2006/42/CE e del quadro di valutazione del rischio nella norma EN ISO 12100 non sono solo pratiche burocratiche; influiscono sulla planimetria dello stabilimento e sul budget.

I veri svantaggi del laser sono:

• Il costo di consumabili e utenze aumenta proporzionalmente alle ore di funzionamento. Un'installazione di classe 3 kW sugli impianti laser STON è specificata a ≤50 kVA di potenza installata totale con un'alimentazione da 60 kVA consigliata; la classe 6 kW è ≤100 kVA con 120 kVA consigliati. Il consumo di azoto sull'acciaio inossidabile è spesso la sorpresa maggiore.
• Le parti con molte forature sono lente. Duecento piccoli fori significano duecento forature.
• Esiste una zona termicamente alterata e per alcuni materiali rivestiti o sottili influisce sulla finitura.
• Nessuna formatura, nessuna maschiatura, nessuna marcatura senza un secondo processo.

Per quanto riguarda le aspettative sulle tolleranze, entrambi i processi dovrebbero essere specificati rispetto a uno standard dichiarato piuttosto che a una vaga affermazione di “alta precisione”. Framework di tolleranza generale come ISO 2768 forniscono a voi e al vostro cliente un vocabolario condiviso per ciò che una dimensione non contrassegnata può fare.

Cosa dicono i numeri pubblicati da STON

Il confronto smette di essere astratto quando si esaminano i dati di configurazione. Queste cifre sono tratte dalle tabelle di prodotto STON per le macchine in questione.

Punzonatrici a torretta

Vale la pena soffermarsi sui dati relativi alla potenza. Una punzonatrice a torretta meccanica con azionamento a volano assorbe complessivamente meno di 2 kW. Per l'installazione di un laser a fibra da 6 kW è prevista un'alimentazione da 120 kVA. Su tre turni, questa differenza si traduce in una cifra che il vostro team finanziario noterà.
Unità di taglio laser

PIETRA‘La macchina per il taglio laser a doppia piattaforma è disponibile nei formati 3015, 4015, 4020, 6020 e 6025. Lo spazio occupato varia notevolmente a seconda della configurazione: la versione 3015 a tavola singola occupa circa 4500 × 2600 mm, mentre la versione con tavola intercambiabile, a parità di area di lavoro, occupa circa 9000 × 3100 mm. La tavola intercambiabile consente di caricare la lamiera successiva durante il taglio, ma richiede quasi il doppio dello spazio. È una scelta che vale la pena valutare consapevolmente, anziché adottarla per impostazione predefinita.

L'opzione combinata

La serie SFL di STON La macchina combinata punzonatrice servoassistita-laser integra entrambi i processi su un unico banco con un solo serraggio. La configurazione pubblicata comprende una disposizione delle matrici con 16 stazioni A, 11 B, 3 C e 2 D, oltre a due stazioni rotanti (1 B e 1 C), una capacità sull'asse X di 2500 mm in un'unica posizione e fino a 5000 mm con riposizionamento secondario, un asse Y da 1250/1500 mm e una ripetibilità dichiarata di ±0,01-0,02 mm grazie alla trasmissione a cremagliera e pignone a doppia catena. Secondo i dati di prodotto di STON, la macchina occupa circa il 40% di spazio a pavimento in meno rispetto a una punzonatrice e a una macchina per il taglio laser separate ed elimina la movimentazione, il secondo serraggio e il tempo di riallineamento tra le due operazioni.

STON non pubblica i prezzi di listino di queste macchine, poiché la configurazione, il pacchetto di utensili, la potenza del laser e l'automazione possono modificare sensibilmente il prezzo. Il prezzo viene definito tramite preventivo sulla base dei disegni dei vostri pezzi.

Perché un numero crescente di aziende di lavorazione della lamiera smette di scegliere

Rispetto alla configurazione separata che la maggior parte dei produttori utilizza oggi — una cella di punzonatura autonoma e una cella laser autonoma, ciascuna con il proprio operatore, la propria coda di lavoro e il proprio buffer WIP tra di esse — un approccio integrato cambia la domanda da “quale processo” a “quale processo per quale caratteristica, all'interno di un singolo pezzo.”
Questo assume due forme. La prima è la macchina combinata punzonatrice-laser descritta sopra: punzonare i fori ripetuti e le forme, tagliare al laser il contorno esterno e i ritagli irregolari, con un unico bloccaggio.
La seconda è una linea alimentata a bobina. La linea di svolgimento–spianatura–taglio laser–punzonatura–piegatura di STON lavora da bobina anziché da lamiere pretagliate, gestendo materiale da 0,5–2,0 mm con larghezza della lamiera di 1000–1500 mm e peso bobina fino a 10 T, e dichiara una precisione di spianatura di ±1 mm/m² e una precisione diagonale di ≤1 mm per 2000 mm a una velocità di linea di 0–12 m/min. Per uno stabilimento che produce in volume una famiglia di pannelli — armadietti, ante per armadi, pannelli di ventilazione — il risparmio sul costo del materiale derivante dall'acquisto di bobine anziché lamiere è spesso superiore al risparmio sulla scelta del processo oggetto del dibattito iniziale.
Questo è conveniente solo se il mix di prodotti è stabile. Un'officina che fa preventivi per 400 pezzi diversi al mese non dovrebbe leggere questo paragrafo come un consiglio.

Due errori comuni degli acquirenti

“Il laser è semplicemente la scelta più moderna.” L'epoca a cui risale un processo non è una specifica tecnica. Una punzonatrice meccanica a torretta che realizza un pannello di ventilazione con 300 fori in un unico ciclo automatico, consumando meno di 2 kW, non è un modo più vecchio di fare qualcosa che un laser fa meglio; sta facendo qualcosa di diverso. La domanda rilevante è che aspetto hanno i vostri pezzi, non quale tecnologia sia stata inventata per ultima.
“Decideremo dopo l'acquisto, in base alle commesse che arriveranno.”. Qui il rischio è rappresentato dagli utensili. Un laser può accettare un nuovo pezzo con una modifica al programma. Una punzonatrice può richiedere un utensile che non è ancora presente nel vostro inventario. Se acquistate una punzonatrice senza prima associare le vostre famiglie di pezzi a un pacchetto di utensili, scoprirete la lacuna durante l'esecuzione di un ordine effettivo. Definite gli utensili prima dell'arrivo della macchina, non dopo.

Decidere in un'unica fase

1. Rispondi a queste quattro domande, nell'ordine:
   I tuoi pezzi presentano griglie, estrusioni, svasature o nervature? Se sì, una pressa punzonatrice o una macchina combinata è già nella lista ristretta e un laser autonomo non è sufficiente.
2. Il tuo mix di pezzi è stabile o cambia mensilmente? Stabile favorisce la punzonatura; volatile favorisce il laser.
3. Qual è il materiale più spesso e duro che devi lavorare regolarmente? Se supera il tonnellaggio di punzonatura confortevole per il perimetro del tuo pezzo, il laser lo gestisce.
4. Qual è il numero di caratteristiche per pezzo? Caratteristiche ripetute dense favoriscono la punzonatura; contorni irregolari lunghi favoriscono il laser.

FAQ

D: Una pressa punzonatrice a torretta può tagliare un contorno esterno, o ho ancora bisogno di un laser o di una cesoia?

R: Può farlo, mediante nibbling — colpi sovrapposti lungo il profilo. Il risultato ha un bordo smerlato e consuma molti colpi su un perimetro lungo. Per sagome rettangolari a lati dritti è perfettamente pratico. Per contorni curvi o irregolari è lento e il bordo richiede solitamente finitura, ed è esattamente questa lacuna che una macchina combinata punzonatrice-laser colma.

D: Quale processo offre il bordo migliore per un pannello visibile e verniciato?

R: Generalmente il laser, perché non c'è lato con bava e non c'è cedimento da taglio. I bordi punzonati hanno un arrotondamento sul lato di ingresso e una bava sul lato di uscita, e su un bordo visibile ciò significa sbavatura. Se le caratteristiche punzonate sono fori interni nascosti dietro una copertura, la condizione del bordo raramente conta.
D: Quanti utensili dovrei preventivare per una punzonatrice a torretta?

R: Preventiva per famiglia di pezzi, non per numero. Prendi le tue principali famiglie di pezzi, elenca ogni dimensione di foro distinta, asola e formatura che richiedono, e aggiungi i rotondi e rettangolari standard necessari per il lavoro generale. Anche la disposizione delle stazioni è importante — una macchina con stazioni rotanti dedicate permette a un utensile di coprire asole a più angolazioni invece di dover avere un utensile per ogni angolazione.

D: Un laser a fibra sostituisce la punzonatrice per acciaio inox sottile?

R: Per il taglio puro su acciaio inox sottile, il laser evita il rischio di distorsione che la punzonatura intensiva crea in materiali elastici. Non sostituisce la formatura. Se quei pannelli in acciaio inox necessitano di persiane o estrusioni, serve comunque una capacità di punzonatura da qualche parte nella catena di processo.

D: Quali forniture e utilità devo pianificare?

R: Per le punzonatrici a torretta STON sono richiesti 380 V ±5% e aria a 0,55 MPa. Per le unità di taglio laser, per un impianto della classe da 3 kW è specificato un assorbimento ≤50 kVA, con un'alimentazione consigliata da 60 kVA, mentre per la classe da 6 kW è specificato un assorbimento ≤100 kVA, con 120 kVA consigliati; sono inoltre necessarie la fornitura del gas di assistenza e la predisposizione per il refrigeratore. Prima di commissionare i lavori elettrici, verificare i requisiti in base alla configurazione definitiva.

D: Come posso ottenere una risposta chiara per i miei componenti specifici?

R: Invia i disegni dei componenti indicando materiale, spessore, elenco delle lavorazioni e volume annuo. Il team di ingegneria di STON fornirà una suddivisione del processo e una stima del tempo ciclo per configurazioni specifiche delle macchine, anziché una raccomandazione generica.