Como Escolher a Máquina de Corte a Laser Ideal para Suas Necessidades de Fabricação

Nota: Este artigo foi originalmente publicado no thefabricator.com em 8 de janeiro de 2018, e foi republicado aqui com permissão do autor.

Como você procederia para comprar uma máquina de corte a laser? Essa não é uma tarefa do dia a dia e, como resultado, algumas oficinas não têm certeza por onde começar. Este guia pode ajudar fabricantes a fazer as perguntas certas ao fazer esta compra importante.

Para a maioria dos fabricantes, comprar uma máquina industrial 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 manufatura. 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 a melhor maneira de proceder para comprar uma máquina de corte a laser? Mesmo se você atualmente possui uma, há quanto tempo você a comprou e o que mudou desde então?

Este guia deve ajudá-lo a tomar uma decisão de compra de capital que impulsionará suas operações de manufatura a novos patamares.

Qual é a Aplicação?

Talvez a pergunta real seja: "Eu deveria mesmo estar comprando uma máquina de corte a laser?" Por muitas razões, investir em um sistema de corte diferente pode fazer mais sentido para as atividades de manufatura de uma empresa. Investigar todas as opções disponíveis pode minimizar possíveis arrependimentos futuros.

Dependendo do volume de peças, uma prensa de estamparia pode entregar 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 estamparia também apresenta a capacidade de realizar múltiplas tarefas, como conformação e rosqueamento, como parte do processo de produção.

Uma prensa perfuradora de torreta tradicional pode cortar furos e formas economicamente — mas, novamente, envolve ferramentas. Uma máquina de perfuração também não pode igualar as velocidades de produção de máquinas de corte a laser. Como com uma prensa de estamparia, alguma conformação pode ser feita na prensa perfuradora.

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, que é um problema com a maioria dos métodos de corte térmico. Ambos sistemas de corte a plasma e jato de água custam menos que máquinas de corte a laser, mas muitas vezes não igualam a velocidade de corte do laser. Claro, sistemas de corte a plasma e jato de água podem aumentar a produtividade com o uso de múltiplos cabeçotes e a capacidade de cortar blocos empilhados; a aplicação obviamente influenciaria o que exatamente você precisa.

Realmente Precisamos 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. Este cenário não envolve muito risco e pode funcionar se você tiver alguma flexibilidade com prazos de entrega.

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

Como você sabe se é a hora certa de ter um laser? Olhe quanto você está gastando mensalmente para 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 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 subcontratação do corte a laser são apenas o ponto de partida para a justificativa. Quão mais produtivo o processo de manufatura será com corte a laser interno? Como isso afeta os prazos de entrega? Do ponto de vista de despesas, não apenas você tem o custo da máquina de corte a laser, você tem custos de mão de obra e consumíveis, como gás de assistência para corte a laser.

Descobrir estas respostas dará à alta gerência ou até mesmo a uma instituição financeira uma ideia sobre economia de produção e subsequente retorno sobre investimento (ROI) após o investimento inicial.

O Que Significa Controlar o Processo de Corte a Laser?

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

1. Quantas vezes perdemos negócios por causa de entrega atrasada?
2. Já tivemos que rejeitar peças por causa de má qualidade?
3. Como ajudaria nossa imagem se tivéssemos nossas próprias capacidades de corte a laser?

De Quem Devemos Comprar a Máquina de Corte a Laser?

Como fabricante, você tem numerosas fontes para comprar uma máquina de corte a laser. Existem revendedores especializados em equipamentos usados e fabricantes de equipamentos originais que oferecem equipamentos de corte de última geração e até máquinas recondicionadas que podem não ter a proeza de produção de máquinas novas, mas ainda podem funcionar muito mais eficientemente que máquinas de idade similar sem retrabalho feito nelas.

Pergunte aos OEMs sobre disponibilidade de serviço. A tecnologia de hoje não requer tanta manutenção, mas quando uma máquina para, você vai querer que ela volte a funcionar o mais rápido possível. Também descubra sobre disponibilidade e entrega de peças. Novamente, uma máquina de corte a laser que não pode cortar por causa de uma peça danificada simplesmente não funciona.

Esteja ciente de que máquinas de corte a laser de OEMs reconhecíveis na indústria tipicamente têm valores de revenda mais altos.

Tecnologia CO₂ ou Fibra?

Dois tipos de lasers atualmente compõem a maioria do mercado industrial: lasers de gás CO₂ tradicionais e lasers de fibra de estado sólido mais novos. Lasers CO₂ têm sido os cavalos de batalha da indústria de fabricação de metal nas duas décadas anteriores. Estes lasers operam fazendo eletricidade passar 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, que é canalizado e amplificado através de cabo de fibra óptica — similar ao usado na indústria de telecomunicações.

O laser de fibra, que estreou por volta de 2008, tem custos operacionais menores e entrega velocidades de corte mais altas que o laser CO₂. No início, a tecnologia de fibra podia cortar nestas velocidades mais altas apenas em materiais finos, mas com o advento de lasers mais potentes, lasers de fibra estão demonstrando velocidades de corte robustas mesmo em material de 12,7 mm (0,5 pol.) de espessura. Como resultado, 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. Estas máquinas podem cortar material reflexivo, como latão e cobre, enquanto esta tarefa é difícil para lasers CO₂.

Algumas aplicações ainda permanecem mais adequadas a lasers CO₂, como aplicações que requerem boa qualidade de borda em materiais mais espessos ou especializados. Além disso, alguns fabricantes podem se sentir confortáveis com tecnologia CO₂ porque a usaram por vários anos, e a empresa tem especialização em manutenção interna.

Após o fim do período de garantia, lembre-se de que você terá que tomar uma decisão sobre manutenção contínua. Você se sente confortável confiando principalmente no OEM para serviço, ou gosta de 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 ressonador CO₂ convencional, ele exigirá menos manutenção durante sua vida útil.

Precisaremos de Manuseio de Material?

Escolher algum nível de equipamento de manuseio automático de material 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.

É por isso que é necessário entender exatamente como você usará esta nova capacidade de corte a laser. Você planeja rodar o laser apenas algumas horas por dia ou múltiplos turnos? Baseado no tempo típico para processar uma chapa de material, seu operador consegue acompanhar o carregamento e descarregamento manual do laser, mesmo que ele tenha uma segunda mesa de transferência? Quão importante é minimizar o custo de mão de obra na produção da peça para obter lucro e permanecer competitivo no seu negócio?

Às vezes, fabricantes de metal escolhem não comprar automação de manuseio de material imediatamente. Se você escolher esta rota, certifique-se de que sistemas de paletes ou até uma torre de armazenamento e recuperação automatizada possam ser adicionados facilmente no futuro.

Precisaremos de Novo Software?

Em muitas instâncias, fabricantes já estão usando um pacote de software que todos estão acostumados. Esse software será capaz de funcionar eficientemente com a nova máquina de corte a laser, ou você estará melhor comprando o software do OEM? Se o último, quais novas capacidades vêm com o novo software?

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

Qual é o Verdadeiro Custo de Operar o Equipamento?

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 rodando ou não. É aqui que o monitoramento de desempenho do equipamento entra.

É importante para você descobrir 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 pensava que não havia nenhuma?

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

Como Financiaremos a Compra?

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

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

O Que Envolve Entrega e Instalação?

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 tem que ser localizada no lugar certo na instalação, preferencialmente longe de áreas ambientais adversas. Você também deve ter encontrado a melhor localização para o laser para que contribua para um fluxo eficiente de blocos cortados a laser para processos de manufatura downstream.

Para muitas empresas, a entrega de um novo equipamento de manufatura maior é uma nova experiência. A empresa que forneceu a máquina de corte a laser pode responder suas perguntas sobre envio e rigging; eles fazem isso o tempo todo.

O Que Pode Ser Feito para Facilitar a Decisão de Compra?

Responder a estas perguntas e obter orçamentos baseados no feedback pode ser usado para reduzir 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 demonstrações de equipamento e trabalhar em direção a um preço aceitável. Lembre-se, há muitos itens importantes a discutir durante a negociação final.

A compra de tal máquina pode ser uma tarefa avassaladora. É por isso que pode fazer sentido ingressar em uma associação da indústria, como a Fabricators & Manufacturers Association, para fazer networking com pares de manufatura para aprender com eles, ou até buscar a assistência de alguém que tenha passado por ou esteja familiarizado com este tipo de compra de equipamento industrial. Tal esforço provavelmente se provaria valioso.