焊接是金属工业中的关键工艺,允许永久连接结构元件。其重要性在汽车、航空、建筑和机器生产等行业不断增长。然而,这一过程的高效率与许多成本相关,如材料消耗、能源和劳动力。降低成本的压力越来越大,这意味着现代焊接技术,包括使用光纤激光器的创新解决方案,正变得越来越重要。在本文中,我们将分析哪些因素影响焊接成本,以及如何通过工艺优化和光纤技术的实施有效降低成本。

Reduction of welding costs

什么影响焊接成本?

焊接成本是许多因素的总和,这些因素最终形成了这项服务的价格。从事焊接的公司必须不仅考虑材料和能源的消耗,还要考虑劳动力成本、设备运行和工艺不完善导致的可能损失。这些元素中的每一个都影响公司的盈利能力和其提供服务的竞争力。

焊接的价格不仅仅来自于材料的连接 - 它还包括元件的准备、保护气体的消耗、操作员的工作时间以及可能的修正和额外加工。 根据生产规模和使用的技术,公司可以优化这些成本,这会影响到客户最终支付的服务价格。

了解焊接成本的各个组成部分不仅可以更好地规划支出,还可以选择兼具执行质量和成本效率的解决方案。以下我们讨论影响焊接总成本的关键因素。

材料成本

焊接材料,如焊丝、电极和保护气体,是运营成本的重要组成部分。在实心焊丝和药芯焊丝之间的选择会影响工艺的经济性。使用药芯焊丝与实心焊丝相比可以带来显著的节约,主要是由于更高的工艺效率,这补偿了更高的附加材料价格。

能源成本

传统焊接方法,如MIG/MAG或TIG,特点是耗电量大。这是由于需要维持稳定的电弧和金属熔化所需的高温度。对于MIG/MAG焊接,这个过程需要连续输送电极丝和保护气体,这进一步增加了焊接设备的功耗。

劳动力成本

传统焊接过程需要高素质的专家,这与高就业成本和新员工的长期培训时间相关联。经典方法,如MIG/MAG或TIG,要求对工艺参数进行精确控制和焊工经验,以避免焊缝缺陷,如气孔或几何不一致。

robotic laser stations FANUCI 5.0 TurnKey

现代焊接设备,包括 机器人激光站,显著简化了这一过程。在许多情况下,操作员不需要专业的焊接资格,因为这类系统的操作仅限于在控制面板上设置参数和监控过程。使用直观的界面和自动校准系统,可以在工厂快速实施技术,而无需雇用高素质的焊工。

材料损失

传统焊接方法常常导致飞溅、变形和额外加工的需要,这明显会产生材料损失并增加成本。精确技术,如激光焊接,最大限度地减少了这些问题,提供美观的焊缝。这减少了废料量和后期加工的需求。

运营成本

传统焊接系统需要定期维护和更换磨损部件。投资现代激光设备可能最初成本较高,但从长远来看,由于较低的运营成本和较少的维护需求,会带来显著的节约。

如何有效降低焊接成本?

优化焊接成本的第一步是选择一种不仅满足质量要求,而且从长期来看允许真正节约的技术。运营成本、能源消耗、材料损失或额外加工的需求 - 所有这些因素都会因所使用的方法而异。 正确的技术决策可以显著减少支出并提高生产效率。

选择合适的焊接技术

下表展示了最常用的焊接技术的比较,考虑了它们对材料消耗、工艺能耗和长期运营成本的影响。这使得更容易评估哪种方法最适合公司的生产需求和预算。

焊接方法

材料成本

能源消耗

最终加工需求

长期成本效益

MIG/MAG焊接

高 - 飞溅和变形增加成本

中等 - 较高的能源和材料消耗

TIG焊接

中等 - 需要保护气体和额外材料

中等

中等 - 精确但速度较慢

低 - 高劳动强度

等离子焊接(使用电弧聚焦的焊接)

中等 - 需要额外材料

高 - 引入材料的热量大

中等 - 可能出现变形

中等 - 较高的能源消耗

光纤激光焊接

初始较高,气体和额外材料成本可选

低 - 节能技术

最小 - 精确焊缝

高 - 低运营成本和最小损失

 

正确选择焊接技术是节约的基础。投资于减少材料损失、能源消耗和工作时间的解决方案很快就会转化为真正的财务收益和提高生产效率。

优化焊接参数

精确控制焊接参数是降低成本和提高效率的最有效方法之一。 适当的功率设置、速度和过程监控允许减少能源和材料消耗,同时限制由生产错误导致的损失。

调整功率和速度 - 为材料类型和焊缝厚度选择适当参数至关重要。过多的功率会导致过度加热和变形,而过少则会导致渗透不足。现代光纤激光焊机,如 FANUCI 5.0 PRO GenX,允许精确调节这些参数 - 您只需将材料厚度、类型和想要使用的焊丝输入系统,机器将设置其余指标。这使您能够获得质量和效率之间的最佳平衡。

FANUCI 5.0 PRO GenX模型中额外值得注意的是限制激光功率值的可能性。这意味着购买高功率设备时,仍然可以焊接非常薄的板材。

自动化和监控系统 - 现代焊接系统允许对关键参数进行持续控制。这消除了错误风险并减少了废料量。通过使用传感器和自动焊丝进给调节,Fanuci设备确保了工艺稳定性,消除了液态金属流动的问题,并保证了高质量焊缝,无需操作员干预。

最小化焊后处理

焊接后的每一项额外操作,如磨削、矫直或去除飞溅,都会产生额外成本并延长生产时间。光纤激光焊接由于焊缝的高精度和清洁度,可以显著减少这些阶段。

Fanuci laser welders

Fanuci的现代激光系统提供最小的热影响区,这意味着材料变形更少,后期修正的需求也更少。

投资现代设备

购买现代激光焊机乍一看可能是一笔巨大的开支。然而,实际成本计算表明,这是一项投资,很快就会回本并在长期内产生显著的节约。较低的能源消耗、减少对额外材料的需求以及减少材料损失意味着每米焊缝的总焊接成本要低得多。 从长远来看,现代化机器园区允许显著降低单位焊接成本。

此外,光纤激光焊接(高功率密度激光)的快速工作节奏和精确度允许缩短项目实施时间并增加生产规模。更少的错误意味着更少的修正,消除耗时的焊后处理使公司资源得到最大利用。

投资现代激光技术的公司不仅降低成本,还提高了竞争力。值得注意的是,通过先进的机器,他们在处理各种材料时可以获得更好的焊缝质量(牢固连接):不锈钢焊接、黑钢焊接、铝焊接(或其他有色金属)、镀锌钢焊接也变得更快更高效。因此,结构元件的焊接服务(栏杆焊接、大门)或精密工业组件变得更加有利可图。

激光焊接不是未来 - 它是现在,在一个不断变化的市场中给予真正的优势。

为什么选择光纤激光技术?

成本优化和提高效率是工业焊接的关键挑战。这就是为什么越来越多的公司投资现代光纤激光系统,这不仅可以最小化运营费用,还可以提高焊缝的质量和重复性。让我们回顾一下,使用光纤技术的最大节约来自于精确的焊缝执行、较低的运营成本以及操作和自动化的便捷性。

投资现代焊接技术不仅仅是为了降低开支,还为了提高竞争力。实施光纤激光解决方案的公司在市场上获得优势,因为生产更快、更经济和可重复。如果质量、效率和节约对您很重要 - 值得仔细看看 Fanuci激光焊机提供的可能性。

参考文献:

  1. Agnieszka Twardowska, 用于焊接的技术激光器, "Annales Universitatis Paedagogicae Cracoviensis Studia Technica", III (2010), https://rep.up.krakow.pl/xmlui/bitstream/handle/11716/10535/AF074--25--Lasery-technologiczne--Twardowska.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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  3. A. Nieroba, CPPT等离子粉末焊接技术, "Spajanie", no. 1 2005.

  4. T. Pfeifer, 热机械处理钢的等离子焊接, "Konstrukcje stalowe", no. 6 2021

参见

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