5 factoren die de prijs van lasersnijden beïnvloeden

De prijs van lasersnijden wordt door veel verschillende factoren beïnvloedt. In dit wiki-artikel over de kosten van lasersnijden leggen wij enkele van de meest voorkomende prijsfactoren uit. Handig voor constructeurs, inkopers en werkvoorbereiders om rekening mee te houden en waar nodig het product of de productiemethode aan te passen.

Lasersnijden: Waardoor wordt de prijs beïnvloedt?

Hieronder behandelen we een aantal kostenfactoren. Helaas is het onmogelijk om elk aspect te belichten. Zo heeft ook de routing door de fabriek of de machinegrootte invloed op de snijkosten. Ook het gemak waarmee de machine afgeladen of beladen kan worden kan de prijs beïnvloeden. Deze factoren zijn niet altijd goed inzichtelijk te krijgen. Wij beperken ons daarom tot de volgende 5 factoren.

Kostenfactor 1. Insteken

Insteken is een noodzakelijke stap bij het lasersnijden. Er moet eerst een “gaatje” ontstaan van waaruit het contour gesneden kan worden. Het insteken kost relatief veel tijd in vergelijking tot lasersnijden. Onderdelen die veel gaten en uitsparingen hebben zullen daarom onevenredig meer tijd kosten om te snijden, dan vanuit de contourlengte te verwachten zou zijn.

Bovendien ligt de snijsnelheid lager als de gaten klein zijn ten opzichte van de plaatdikte. Dit is nodig om een goede snijkwaliteit te krijgen. Wordt het onderdeel echter zuiver functioneel ontworpen, dan zal het voordeel van het extra gaatje in het montagestadium ruimschoots opwegen tegen de extra snijkosten. Daarom is beperken van insteken in de meeste gevallen niet lonend.

Een kostenbesparing op het insteken is wel mogelijk wanneer er niet op het contour wordt ingestoken. Om de hoge kwaliteit te behalen, is het namelijk niet mogelijk om het volledige laservermogen te gebruiken. Zodra er buiten het contour wordt ingestoken en via een aanloop begonnen wordt met het lasersnijden is het volledige vermogen wel te gebruiken. Onder normale omstandigheden is het dus niet lonend om op het contour in te steken. Gebeurt dit echter op een scheiding van twee profielen dan is het wel degelijk lonend omdat hiermee de contourlengte gereduceerd wordt en er materiaal bespaard wordt. Het is dus voor de constructeur van belang om te weten dat het mogelijk is op de contour in steken.

Lasersnijden instekenInsteken kost relatief meer tijd dan snijden
Lasersnijwerk roosterProduct waarbij vaak ingestoken moet worden.

Rekenvoorbeeld van de insteektijd/insteekkosten bij het lasersnijden

Om een idee te geven zijn hieronder de snijsnelheid en de insteektijd samen in een overzicht verwerkt. Deze tabel geldt voor de buitencontour en gaten in dikkere platen. Hieruit kan afgeleid worden wanneer er beter ingestoken kan worden en wanneer er beter doorgesneden kan worden. Uit de tabel kan geconcludeerd worden dat in de meeste gevallen, uitgaande van een groot contour en maximale snijsnelheid het voordeel van doorsnijden globaal tussen de 170 mm en 270 mm ligt. Als de extra snijlengte korter is dan in de tabel aangegeven en er is geen negatief effect op de producteisen, dan is doorsnijden goedkoper dan opnieuw insteken.

Dikte plaat (mm) Snijsnelheid (mm/min) Insteektijd naast contour (sec.) Voordeel na (mm)
1 8000 3 400
2 4400 3 220
3 3200 4 213
4 2600 4 173
5 2400 5 200
6 2000 5 167
8 1520 8 203
10 1440 11 264
12 960 14 224
15 810 20 270

Kostenfactor 2. Snijden met stikstof of zuurstof

De kosten van het snijgas hebben invloed op de prijs van het lasersnijden. Zo heeft stikstof een hogere prijs dan zuurstof. Helaas is het niet altijd mogelijk om tussen beide te kiezen en voor het goedkopere zuurstof te gaan. Bij RVS en Aluminium, of een onderdeel waarop een oppervlaktebehandeling plaatsvindt is het in veel gevallen beter om met stikstof te snijden. Stikstof voorkomt namelijk oxidevorming en daardoor blijven de eigenschappen van RVS en aluminium behouden (wordt er met zuurstof gesneden kan er roestvorming ontstaan, waardoor het materiaal wordt aangetast). Het grote voordeel aan snijden met stikstof is het ontbreken van een oxidelaag, waardoor geen extra nabewerkingen als slijpen of verspanen nodig zijn. Het verschil in kosten tussen stikstof en zuurstof kan in sommige gevallen oplopen tot 40%.

Kostenfactor 3. Contour van het lasersnijwerk

Op het eerste gezicht is de contourlengte een voor de hand liggende kostenfactor. Een langere contour neemt meer tijd in beslag. Bovendien gaat een langer contour vaak gepaard met grote plaatonderdelen waardoor veel sneller van plaat gewisseld moet worden.

  • Contourlengte
  • Contourgeometrie
  • Onbemand snijden

De contourgeometrie heeft ook invloed op de prijs. Door de massatraagheid van de lasersnijder is het niet mogelijk om op volle snelheid een scherpe bocht te maken. Doordat de snijsnelheid lager ligt, kost de kleine contourbewerking extra tijd. Het is raadzaam om scherpe bochten te voorkomen, dit is niet alleen prijstechnisch gunstig, maar verbetert ook de snijkwaliteit en is in veel gevallen veiliger, wanneer het onderdeel in een constructie in de buurt van mensen geplaatst wordt.

Grote en kleine plaatonderdelen hebben beide voor- en nadelen. Zo kunnen veel kleine snijdelen beter onbemand gesneden worden omdat de machine langer bezig is. Bij kleine producten is er echter vaak sprake van korte bochten en snijvoegen, waardoor om allerlei redenen met een lagere snijsnelheid gewerkt moet worden. Bij groter snijwerk zijn de voor- en nadelen precies omgekeerd.

Kostenfactor 4. Gaten snijden

Het snijden van gaten is niet per se een negatieve prijsfactor. Hoewel het lasersnijden van gaten extra insteektijd en dus snijtijd kost, scheelt het in sommige gevallen een boorbewerking. Bij gaten die kleiner zijn dan de plaatdikte, wordt er meestal alleen een centergat gesneden, ook kan het centreerpunt gegraveerd worden. Dit scheelt op de boorafdeling tijd, omdat het aftekenen van een centreerpunt niet meer nodig is.

Lasersnijden klein contourKostenfactor 3. Kleine contouren geven meer snijmeters per plaat en dus minder vaak een plaatwissel
Lasersnijden minimale gatdiametersKostenfactor 4. Lasersnijden is steeds nauwkeuriger: plaat van 4 mm met een 1.5 mm gatdiameter

Kostenfactor 5. De plaatdikte

De kosten van het lasersnijden worden ook bepaald door de plaatdikte. Bij een grote plaatdikte ligt de snijsnelheid lager waardoor de bewerkingstijd toeneemt. De plaatdikte wordt voornamelijk bepaald door de functie en niet op grond van de bewerkingskosten. Een dunnere plaatdikte is daardoor niet altijd mogelijk.

Wel is het mogelijk om plaatdiktes te combineren. In plaats van 4, 6 en 8 mm te gebruiken, kan het onderdeel van 4 mm vervangen worden door een plaat van 6 mm. Het nadeel hiervan is een toename in gewicht en dus ook hogere materiaalkosten. Een laatste overweging zou kunnen zijn om van een dikker materiaal naar een dunnere plaat met een hogere sterkte te gaan. Bijv. van staal S235 naar S460 hoogsterkte staal.

Kosten besparen door slim nesten

Speciale aandacht bij het besparen van bewerkingskosten verdient het nesten van de te snijden onderdelen. Door slim te nesten kunnen er meer onderdelen uit één plaat gehaald worden. Hierdoor hoeft er minder vaak van plaat gewisseld te worden en is er sprake van minder restmateriaal. Dit kan bovendien betekenen dat twee onderdelen met één snijbeweging gesneden kunnen worden. Het nesten is zo belangrijk dat Tosec gebruik maakt van eigen nestingsoftware. Daarnaast hebben wij full-time nesters aan het werk om het snijwerk zo gunstig mogelijk te lasersnijden.

Kosten besparen door nestenDoor slim nesten kunnen uit een plaat 14 delen worden gehaald waar dat voorheen slechts 9 snijdelen waren.
Lasersnijden en nesten in depraktijkNesten van plaatwerk in de praktijk. Door slim te nesten is het afval minimaal.