¿Costes de corte? Compare hoy mismo el corte por gas frente al corte por plasma.

I. Índice de uso común del espesor de la chapa y análisis de selección de equipos

El análisis del uso del espesor de las planchas revela que las de 50 mm tienen un índice de utilización muy bajo, limitado principalmente a la construcción de bastidores. El corte de planchas de 50 mm requiere una fuente de alimentación de plasma de 600 A, cuyo coste es muy superior al de la alternativa de 440 A (850.000 CNY frente a 630.000 CNY).

Dado el bajo índice de utilización de las planchas de 50 mm y la sustancial diferencia de precio entre los sistemas de plasma 600A y 440A, se recomienda optar por el equipo de plasma 440A. Esta decisión equilibra la capacidad con la rentabilidad, alineándose con las necesidades reales de corte del taller.

Estado actual del equipo:

1. Máquina de oxicorte CNC (puesta en servicio en agosto de 2005) - Actualmente no operativa
2. Cortadora de plasma/llama CNC (puesta en servicio en diciembre de 2013) - Operativa, con antorchas de corte por plasma y llama doble.

Opciones de actualización de equipos:

1. Reequipamiento de la máquina de oxicorte de 2005:
   • Actualización a plasma 440A con antorchas de corte de llama dual
   • Coste estimado: 550.000 CNY
2. Adquisición de nuevos equipos:
   • Nuevo sistema de plasma 440A con antorcha de corte de llama única
   • Coste estimado: 630.000 CNY

A pesar de una diferencia de precio marginal de 80.000 CNY, se recomienda invertir en equipos nuevos por varias razones:

• Mayor fiabilidad y rendimiento de los sistemas de corte modernos
• Mejora de la eficiencia energética y reducción de los costes de mantenimiento
• Acceso a las últimas tecnologías de software de control y corte
• Mayor productividad y precisión en las operaciones de corte

Además, el nuevo equipo complementaría la actual cortadora de plasma/llama CNC de 2013, proporcionando redundancia y mayor capacidad al taller. Esta inversión estratégica se ajusta a las mejores prácticas del sector para mantener una capacidad de fabricación competitiva y garantizar la eficiencia operativa a largo plazo.

II. Análisis de la eficiencia

La velocidad de corte en los procesos de fabricación de metal es inversamente proporcional al grosor de la chapa; los materiales más gruesos requieren velocidades de corte más lentas para mantener la calidad y la precisión. Esta relación es crucial para optimizar la eficiencia de la producción y garantizar una calidad de corte uniforme en distintos grosores de material.

A partir de un análisis exhaustivo de las velocidades de corte en diferentes espesores de chapa, se han determinado las siguientes velocidades medias:

1. Corte por llama CNC: Aproximadamente 320 mm/min

• Esta velocidad representa un compromiso equilibrado entre calidad de corte y productividad para los espesores de acero típicos procesados con oxicorte.
• El oxicorte destaca en el procesamiento de materiales más gruesos (>25 mm), donde sus propiedades térmicas permiten un corte eficaz de chapas pesadas.

2. Corte por plasma CNC: Aproximadamente 1800 mm/min (para sistema de plasma 440A)

• Esta velocidad significativamente mayor pone de relieve la ventaja del corte por plasma en el procesamiento de materiales de grosor fino a medio (normalmente hasta 25 mm).
• El sistema de plasma 440A representa una configuración industrial de alta capacidad, capaz de mantener esta velocidad a la vez que garantiza cortes de alta calidad con un mínimo de escoria y una excelente calidad de los bordes.

Es importante tener en cuenta que estas velocidades son medias y pueden variar en función de factores como:

• Propiedades específicas del material (por ejemplo, composición de la aleación, dureza)
• Calidad de corte deseada y requisitos de tolerancia
• Capacidades y estado de la máquina
• Calidad y estado de los consumibles (especialmente crítico para el corte por plasma).

Para una eficacia óptima, los fabricantes deben considerar estas velocidades medias como puntos de referencia, ajustando los parámetros en función de los requisitos específicos del trabajo y calibrando periódicamente sus equipos para mantener el máximo rendimiento.

III. Análisis de la calidad

Tanto el oxicorte CNC como el corte por plasma pueden cumplir los requisitos de suavidad superficial, pero difieren en la precisión dimensional y la calidad de los bordes.

El oxicorte suele alcanzar una precisión dimensional de ±2 mm, con dificultades para lograr una tolerancia constante de ±1 mm. La sangría (anchura de corte) suele ser mayor que la del plasma, pero el borde de corte presenta un bisel o inclinación mínimos, lo que satisface la mayoría de los requisitos de fabricación de acero estructural.

El corte por plasma, en cambio, ofrece una precisión dimensional superior. Aunque el error máximo puede alcanzar los 2 mm, el ajuste fino de los parámetros del proceso (como la velocidad de corte, el amperaje y la altura de la antorcha) permite alcanzar con relativa facilidad una tolerancia de ±1 mm. Esta precisión hace que el corte por plasma sea ventajoso para aplicaciones que requieren tolerancias más estrictas.

Sin embargo, el corte por plasma tiende a producir un ángulo de bisel más pronunciado en el borde cortado, especialmente en materiales más gruesos. Por ejemplo, al cortar placas de 50 mm de espesor, la inclinación del borde suele superar los límites aceptables para la fabricación de precisión. Por el contrario, las placas de 30 mm de espesor suelen cumplir los requisitos de inclinación, lo que demuestra la naturaleza dependiente del espesor de la calidad del corte por plasma.

La elección entre estos métodos depende de los requisitos específicos del proyecto:

1. Para materiales más gruesos (>30 mm) en los que la cuadratura del borde es crítica, puede preferirse el oxicorte a pesar de su menor precisión.
2. Para materiales más finos (<30 mm) o cuando es primordial una mayor precisión, el corte por plasma ofrece ventajas en velocidad y precisión.
3. En los casos en que se requiera tanto una gran precisión como un bisel mínimo, puede ser necesario un tratamiento posterior adicional (como el mecanizado), independientemente del método de corte elegido.

En última instancia, la selección debe equilibrar factores como el grosor del material, las tolerancias requeridas, el volumen de producción y los procesos de fabricación posteriores para optimizar la eficiencia y la calidad generales de la fabricación.

IV. Análisis de costes

1. Coste del plasma

El coste de utilización por hora en modo de corte continuo:

Consumo de electricidad 55 grados 60 CNY + coste de las principales piezas consumibles 120 CNY + coste de otros consumibles 2,4 CNY + aire 6 metros cúbicos 6 CNY + oxígeno 5 metros cúbicos 18 CNY + eliminación de polvo 2,2 grados de electricidad 2,42 CNY = coste de consumo por hora 209,42 CNY.

2. Coste del oxicorte CNC

Coste por hora en modo de corte continuo ininterrumpido:

Propano 30 CNY + Oxígeno 56 CNY + Consumo de electricidad (3 unidades) 3,3 CNY + Componentes consumibles 3 CNY = 92,3 CNY.

Nota: La velocidad de corte por plasma es 5,62 veces la del corte por llama, y el coste es 2,27 veces el de la llama.

Teniendo en cuenta que la mayoría de las piezas se pueden cortar con una antorcha doble mediante oxicorte CNC, la eficacia del plasma es 2,81 veces superior a la del oxicorte con antorcha doble.

El coste del corte con soplete de doble antorcha en funcionamiento continuo durante una hora es de 184,6 CNY, mientras que el del plasma es de 209,42 CNY.

3. Costes laborales

De acuerdo con la cuota de horas de trabajo estándar de la empresa, el coste laboral de un operario de corte CNC que trabaja de forma continuada durante una hora es de 18 CNY.

4. Gastos de depreciación de equipos

5. Coste total

De la tabla anterior se puede concluir que el coste total para una hora de funcionamiento continuo es de 239,74 CNY para el proceso de plasma, y de 115,5 CNY para el proceso de llama CNC.

Apéndice: Comparación de tiempo y coste entre corte por plasma y oxicorte para una estructura.

Cuadro de estimación de la capacidad de producción de chasis y bastidores

Anexo

Comparación de espesores de chapa típicos entre corte por plasma y oxicorte