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I. 판재 두께의 일반적인 사용률 및 장비 선택 분석

판재 두께 사용량을 분석한 결과 50mm 판재는 주로 프레임 구조에 국한되어 사용률이 매우 낮은 것으로 나타났습니다. 50mm 판재를 절단하려면 600A 플라즈마 전원 공급 장치가 필요하며, 이는 440A 대안에 비해 상당한 비용 프리미엄이 발생합니다(850,000 CNY 대 630,000 CNY).

50mm 플레이트의 낮은 사용률과 600A와 440A 플라즈마 시스템 간의 상당한 가격 차이를 고려할 때, 440A 플라즈마 장비를 선택하는 것이 좋습니다. 이 결정은 작업장의 실제 절단 요구 사항에 맞춰 기능과 비용 효율성의 균형을 맞추는 것입니다.

현재 장비 상태:

1. CNC 화염 절단기(2005년 8월 시운전) - 현재 미가동 중입니다.
2. CNC 플라즈마/화염 절단기(2013년 12월 시운전) - 작동 중, 플라즈마 및 이중 화염 절단 토치 특징

장비 업그레이드 옵션:

1. 2005년형 화염 절단기를 개조했습니다:
   • 이중 불꽃 절단 토치로 440A 플라즈마로 업그레이드
   • 예상 비용: 550,000 CNY
2. 새 장비 구매:
   • 단일 화염 절단 토치를 갖춘 새로운 440A 플라즈마 시스템
   • 예상 비용: 630,000 CNY

80,000위안이라는 미미한 가격 차이에도 불구하고 새 장비에 투자하는 것은 여러 가지 이유로 권장됩니다:

• 최신 절단 시스템의 향상된 신뢰성 및 성능
• 에너지 효율성 향상 및 유지보수 비용 절감
• 최신 제어 소프트웨어 및 커팅 기술에 대한 액세스
• 절단 작업의 생산성 및 정밀도 향상 가능성

또한 새로운 장비는 기존의 2013년형 CNC 플라즈마/화염 절단기를 보완하여 작업장의 중복성을 높이고 용량을 늘릴 것입니다. 이러한 전략적 투자는 경쟁력 있는 제조 역량을 유지하고 장기적인 운영 효율성을 보장하기 위한 업계 모범 사례에 부합합니다.

II. 효율성 분석

금속 제조 공정에서 절단 속도는 판재 두께에 반비례하며, 두꺼운 재료일수록 품질과 정밀도를 유지하기 위해 절단 속도가 느려져야 합니다. 이 관계는 생산 효율성을 최적화하고 다양한 재료 두께에 걸쳐 일관된 절단 품질을 보장하는 데 매우 중요합니다.

다양한 시트 두께에 따른 절단 속도를 종합적으로 분석한 결과 다음과 같은 평균 속도가 결정되었습니다:

1. CNC 화염 절단: 약 320mm/min

• 이 속도는 산소 연료 절단으로 가공되는 일반적인 강재 두께의 절단 품질과 생산성 사이의 균형 잡힌 절충안을 나타냅니다.
• 화염 절단은 열적 특성으로 인해 두꺼운 재료(25mm 이상)를 효율적으로 절단할 수 있는 두꺼운 재료 가공에 탁월합니다.

2. CNC 플라즈마 절단: 약 1800mm/min(440A 플라즈마 시스템의 경우)

• 이렇게 훨씬 빠른 속도는 더 얇거나 중간 두께의 재료(일반적으로 최대 25mm)를 가공할 때 플라즈마 절단이 갖는 이점을 강조합니다.
• 440A 플라즈마 시스템은 이 속도를 유지하면서 최소한의 드로스와 우수한 에지 품질로 고품질 절단을 보장하는 고용량 산업용 설정을 나타냅니다.

이러한 속도는 평균치이며 다음과 같은 요인에 따라 달라질 수 있다는 점에 유의하세요:

• 특정 재료 특성(예: 합금 구성, 경도)
• 원하는 컷 품질 및 공차 요구 사항
• 머신 기능 및 상태
• 소모품 품질 및 상태(특히 플라즈마 절단에 중요)

최적의 효율성을 위해 제작자는 이러한 평균 속도를 벤치마크로 삼아 특정 작업 요구 사항에 따라 매개변수를 조정하고 장비를 정기적으로 보정하여 최고의 성능을 유지해야 합니다.

III. 품질 분석

CNC 화염 절단과 플라즈마 절단은 모두 표면 평활도에 대한 요구 사항을 충족할 수 있지만 치수 정확도와 가장자리 품질이 다릅니다.

화염 절단은 일반적으로 ±2mm의 치수 정확도를 달성하며, ±1mm 공차를 일관되게 달성하는 데 어려움이 있습니다. 커프(절단 폭)는 일반적으로 플라즈마에 비해 더 넓지만 절단 모서리의 경사나 기울기가 최소화되어 대부분의 구조용 강철 제작 요구 사항을 충족합니다.

반면 플라즈마 절단은 뛰어난 치수 정확도를 제공합니다. 최대 오차는 2mm에 달할 수 있지만, 절단 속도, 암페어, 토치 높이 등 공정 파라미터를 미세 조정하면 ±1mm의 공차를 비교적 쉽게 달성할 수 있습니다. 이러한 정밀도 덕분에 플라즈마 절단은 더 엄격한 공차가 필요한 응용 분야에 유리합니다.

그러나 플라즈마 절단은 특히 두꺼운 재료에서 절단 모서리에 더 뚜렷한 경사각을 생성하는 경향이 있습니다. 예를 들어 50mm 두께의 판재를 절단할 때 가장자리 경사가 정밀 제작을 위한 허용 한계를 초과하는 경우가 많습니다. 반면, 30mm 두께의 판재는 일반적으로 경사 요구 사항을 충족하므로 플라즈마 절단 품질의 두께 의존적 특성을 보여줍니다.

이러한 방법 중 선택은 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 달라집니다:

1. 가장자리 직각도가 중요한 두꺼운 재료(30mm 이상)의 경우 정확도가 낮더라도 화염 절단이 선호될 수 있습니다.
2. 더 얇은 소재(30mm 미만)나 높은 정확도가 가장 중요한 경우 플라즈마 절단은 속도와 정밀도 면에서 이점을 제공합니다.
3. 높은 정확도와 최소한의 베벨이 모두 필요한 경우, 선택한 절단 방법에 관계없이 추가 후처리(예: 기계 가공)가 필요할 수 있습니다.

궁극적으로 재료 두께, 필요한 공차, 생산량, 다운스트림 제조 공정 등의 요소를 균형 있게 선택하여 전반적인 제조 효율성과 품질을 최적화해야 합니다.

IV. 비용 분석

1. 플라즈마 비용

연속 절단 모드에서의 시간당 사용 비용입니다:

전기 사용량 55도 60 CNY + 주요 소모품 비용 120 CNY + 기타 소모품 사용량 2.4 CNY + 공기 6 입방미터 6 CNY + 산소 5 입방미터 18 CNY + 먼지 제거 2.2도 2.42 CNY = 시간당 사용량 209.42 CNY입니다.

2. CNC 화염 절단 비용

연속 무중단 커팅 모드에서의 시간당 비용:

프로판 CNY30 + 산소 CNY56 + 전기 사용량(3개) CNY3.3 + 소모품 CNY3 = CNY92.3.

참고: 플라즈마 절단 속도는 화염 절단에 비해 5.62배, 비용은 화염의 2.27배입니다.

대부분의 공작물이 CNC 화염 절단을 사용하여 듀얼 토치로 절단할 수 있다는 점을 고려하면 플라즈마의 효율은 듀얼 토치 화염 절단의 2.81배에 달합니다.

1시간 연속 작동 시 불꽃 이중 토치 절단 비용은 184.6 CNY이고 플라즈마는 209.42 CNY입니다.

3. 인건비

회사의 표준 근무 시간 할당량에 따르면, 1시간 동안 연속으로 일하는 CNC 절단 작업자의 인건비는 18위안입니다.

4. 장비 감가상각비

5. 총 비용

위의 표에서 1시간 연속 작동에 대한 총 비용은 플라즈마 공정의 경우 239.74 CNY, CNC 화염 공정의 경우 115.5 CNY라는 결론을 내릴 수 있습니다.

부록: 프레임워크에 대한 플라즈마 절단과 화염 절단 간의 시간 및 비용 비교.

섀시 및 프레임 생산 능력 추정 표

부록

플라즈마 절단과 화염 절단 간의 일반적인 시트 두께 비교