Laserleikkauslaitteiston hankintasuunnitelma
Koivisto, Tuomas (2019)
Diplomityö
2019
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201901283306
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201901283306
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli suorittaa hankintasuunnitelma ohutlevyjen laserleikkauslaitteistosta, ottaen huomioon kohdeyrityksen erityistarpeet. Kohdeyrityksen pääasiallinen ohutlevyjen leikkaus suoritetaan nykyisin lävistykseen perustuvilla levytyökeskuksilla ja tarvittavat laserleikkeet hankitaan ulkopuolisilta toimittajilta. Erityistarpeissa huomioitavaa on tarve visuaalisesti laadukkaissa kappaleissa ja yleisimmät raaka-aineet ovat erilaisia alumiinilaatuja. Hankintasuunnitelman tavoitteena oli selvittää soveltuvat laserteknologiat, laserleikkauslaitteistot, laserleikkauksen kulurakenne verrattuna levytyökeskukseen ja arvioida investoinnin kannattavuutta.
Hankintasuunnitelma rakentuu kirjallisuuskatsauksesta, laserleikkauskokeista ja investointilaskelmista. Kirjallisuuskatsauksessa kartoitettiin soveltuvia laserleikkausmenetelmiä ja laitteistoja. Leikkauskokeissa suoritettiin koeleikkauksia kuitulaserilla ja diodilaserilla yrityksen yleisesti käytössä olevista raaka-aineista. Investointilaskelmaosuudessa käsiteltiin investointilaskelmien teoriaa ja selvitettiin esimerkkikappaleen perusteella laserleikkauksen kulurakenne ja vertailu levytyökeskukseen. Lisäksi suoritettiin investointilaskelma, jota voi käyttää arvioitaessa investoinnin kannattavuutta.
Työn tuloksena saatiin suositus soveltuvasta laserleikkauslaitteistosta yrityksen alumiinipainotteisiin leikkaustarpeisiin. Ehdotettujen kuitu- ja diodilasereiden soveltuvuus todettiin myös leikkauskokeissa. Leikkauskokeissa kokeiltiin myös erilaisten leikkauskaasujen vaikutusta, esimerkkinä typpi ja paineilma. Työn tuloksena saatiin myös esimerkit leikkausten kulurakennelaskelmista ja investointilaskelmista, joita voidaan soveltaa investointipäätöstä tehdessä. The goal of this thesis was to produce an investment plan for sheet metal laser cutting machine with consideration the special needs of a target company. The target company uses currently mainly punching machines for sheet metal cutting and the needed laser cut sheet metal parts are purchased from sub-suppliers. As a special needs for the company were considered visual appearance of parts and as main material, different grades of aluminum sheets. The target was to clarify suitable laser cutting technology and laser cutting machines, to solve the cost structure of laser cutting compared with punching and to evaluate the viability of the investment.
The investment plan consists of literature review, laser cutting tests and investment calculations. In literature review, the suitable laser cutting methods and machines, were investigated. Cutting tests were performed with fiber and diode laser with the mainly used aluminum grades of the company. Investment chapter consist of investment theories and example calculation of the laser cutting cost structure with an example sheet metal part. Investment chapter also includes cost comparison of laser cutting to punching and investment calculation, which can be used to evaluate the investment’s viability.
As a result from the thesis was achieved proposal laser cutting machine types for the company’s laser cutting needs which considers the special needs. Proposed fiber and diode laser cutting machines suitability were also verified with test cuts. The test cuts also included testing different cutting gas as an example can be mentioned nitrogen and compressed air. As a result it was also achieved an example calculations of cost structure of cutting and investment calculations, which can be utilized when making the investment decision.
Hankintasuunnitelma rakentuu kirjallisuuskatsauksesta, laserleikkauskokeista ja investointilaskelmista. Kirjallisuuskatsauksessa kartoitettiin soveltuvia laserleikkausmenetelmiä ja laitteistoja. Leikkauskokeissa suoritettiin koeleikkauksia kuitulaserilla ja diodilaserilla yrityksen yleisesti käytössä olevista raaka-aineista. Investointilaskelmaosuudessa käsiteltiin investointilaskelmien teoriaa ja selvitettiin esimerkkikappaleen perusteella laserleikkauksen kulurakenne ja vertailu levytyökeskukseen. Lisäksi suoritettiin investointilaskelma, jota voi käyttää arvioitaessa investoinnin kannattavuutta.
Työn tuloksena saatiin suositus soveltuvasta laserleikkauslaitteistosta yrityksen alumiinipainotteisiin leikkaustarpeisiin. Ehdotettujen kuitu- ja diodilasereiden soveltuvuus todettiin myös leikkauskokeissa. Leikkauskokeissa kokeiltiin myös erilaisten leikkauskaasujen vaikutusta, esimerkkinä typpi ja paineilma. Työn tuloksena saatiin myös esimerkit leikkausten kulurakennelaskelmista ja investointilaskelmista, joita voidaan soveltaa investointipäätöstä tehdessä.
The investment plan consists of literature review, laser cutting tests and investment calculations. In literature review, the suitable laser cutting methods and machines, were investigated. Cutting tests were performed with fiber and diode laser with the mainly used aluminum grades of the company. Investment chapter consist of investment theories and example calculation of the laser cutting cost structure with an example sheet metal part. Investment chapter also includes cost comparison of laser cutting to punching and investment calculation, which can be used to evaluate the investment’s viability.
As a result from the thesis was achieved proposal laser cutting machine types for the company’s laser cutting needs which considers the special needs. Proposed fiber and diode laser cutting machines suitability were also verified with test cuts. The test cuts also included testing different cutting gas as an example can be mentioned nitrogen and compressed air. As a result it was also achieved an example calculations of cost structure of cutting and investment calculations, which can be utilized when making the investment decision.