RSE Incorporated（密歇根州， 新巴爾的摩）的規(guī)模在過去20年間擴大了10倍。作為北美歷史最悠久的活性炭過濾器制造商之一，該公司在多個領域引領了行業(yè)的發(fā)展，包括擁有專有技術(shù)和設備來設計和制造高品質(zhì)的空氣過濾產(chǎn)品。隨著室內(nèi)空氣質(zhì)量要求日趨嚴格，RSE通過使用光纖激光技術(shù)生產(chǎn)出標準化和定制設計的活性炭空氣過濾器，以滿足OEM客戶的需求。通過使用光纖激光切割系統(tǒng)，這些OEM客戶可以提高大多數(shù)部件加工速度達60％。
新鮮空氣的需求
光纖激光器用于活性炭過濾器生產(chǎn)
平衡需求和預算
新鮮空氣的需求
活性炭過濾器可以吸收空氣中我們所吸入的氣體、異味和污染物， 包括具有潛在危害、可能致癌的化學物質(zhì)等。室內(nèi)空氣通過活性炭過濾器過濾循環(huán)，并返回到周圍環(huán)境或者被排放到外部。通過環(huán)保局（EPA）認證的這種空氣過濾方法，由于活性炭具有的出色吸附性能而成為優(yōu)選，并因此獲得了廣泛的應用。RSE的產(chǎn)品在我們身邊到處可見，從機場到學校、再到辦公大樓、餐館、賭場、甚至是太平間和廢水處理中心。
由于空氣質(zhì)量日益成為影響公眾健康、經(jīng)濟和環(huán)境的重要問題，RSE的產(chǎn)品也迎來了強勁而不斷增長的需求。RES首席運營官Charles McCormick解釋道，公司通過緊密保持核心業(yè)務，并有效地緊跟當前產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)而保持了市場競爭力。2015年11月，他們通過購買LVD Strippit （紐約阿克倫）公司生產(chǎn)的2kW光纖激光器Lynx FL而成功進入了光纖激光切割領域。在對激光切割系統(tǒng)進行了深入研究之后，McCormick選擇了光纖激光技術(shù)（圖1），淘汰了傳統(tǒng)的CO2 切割技術(shù)。
光纖激光器用于活性炭過濾器生產(chǎn)
圖1：LVD Strippit公司的Lynx FL 2kW光纖激光機使得碳過濾器生產(chǎn)企業(yè)RSE可以將大多數(shù)部件生產(chǎn)速度提高60％。
平衡需求和預算
作為一個綜合性生產(chǎn)廠，RSE在其工廠生產(chǎn)活性炭空氣過濾器所需的所有部件（圖2）。用于罩住碳板的大型外殼和金屬板模塊要求進行大量的直線切割。這些外殼是在一個轉(zhuǎn)塔沖床上通過使用12GA（2．70mm）厚的材料制成的，McCormick計劃使用激光系統(tǒng)來更高效地生產(chǎn)這些外殼。
面臨的挑戰(zhàn)是要找到合適的激光設備。作為一個小型家族企業(yè)，McCormick衡量了資金投資、設備維修、運營和維護成本等多種因素。公司在新巴爾的摩的35，000平方英尺的工廠內(nèi)雇有45名員工。而設在附近密歇根州克拉克斯頓的第二個10，000平方英尺的工廠則專門生產(chǎn)軍用空氣過濾產(chǎn)品。
圖2：RSE生產(chǎn)活性炭空氣過濾器用的所有部件，包括罩住碳板的大型外殼（a、b）和金屬板模塊（c、d）
“當激光器開始為我們這種規(guī)模的企業(yè)所負擔得起時，我開始考察和關(guān)注CO2 激光器，但它們的維修保養(yǎng)和設備本身價格都比較高，”McCormick說到，“即便是壽命最長的激光諧振器，也必須每隔6年更換或翻新一次，這意味著需要再多花4萬至6萬美元，激光器單位時間的運行成本也更高。這個費用太大了。”
經(jīng)過廣泛的調(diào)研后，他最終選擇了光纖激光切割技術(shù)。“當我最終將目光落定在Lynx光纖激光器上時，我被它的成本優(yōu)勢震驚了，”他說道。該激光系統(tǒng)在性能和價格之間達到了很好的平衡，將光纖激光器的所有優(yōu)點集中到市場上最有價格競爭力的光纖激光機上。
光纖激光器的速度及其低運營成本最終讓我們決定采用它。光纖激光器的電光轉(zhuǎn)化效率比CO2系統(tǒng)高出30％，因此運營成本也更低。光源生成過程中沒有活動部件或反光鏡，減少了維護要求，進一步降低了成本。據(jù)估計，光纖激光器系統(tǒng)的維修間隔時間比CO2系統(tǒng)長50％，維護成本低50％。“光纖激光器的速度也比CO2激光器快很多，”McCormick說道，“電力和輔助氣體的消耗率也相對較低，因此從多個方面來看，選擇光纖激光器比CO2激光器更有優(yōu)勢。”
另外，光纖激光器系統(tǒng)比較小巧，這也是一項優(yōu)勢。RSE的主要生產(chǎn)基地的占地面積比較小，由于身處鎮(zhèn)區(qū)，發(fā)展也相對受到一定限制。
更快的直線切割
在直線切割方面，光纖激光器的加工速率要遠高于公司的高速沖床。“我對光纖激光機和轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床做了多次對比試驗。雖然沖床的速度夠快，但光纖激光器在很多加工項目中的速度比它要快60％，”他說道，“14GA的不銹鋼以前要加工10分鐘，現(xiàn)在只要4分鐘。”
更快的切割速度意味著公司能在更短的時間內(nèi)生產(chǎn)出更多產(chǎn)品。“我們的客戶認可我們，是因為我們可以設計加工他們所需要的任何產(chǎn)品，”McCormick說道，“我們可以在3至4周內(nèi)交付一批新的產(chǎn)品。光纖激光器對此做出了大量貢獻。我們有設備滿足產(chǎn)能需求，并且在有需要時還可以增開第二、第三班制。”
一體式的移動工作臺系統(tǒng)也有助于提高光纖激光器設備的速度。操作工在裝載一個工作臺時，機器便在另一個工作臺負責切割。更換工作臺的總時間為35秒。一體化的西門子Siemens IU CNC控制和驅(qū)動包確保RSE公司即便在高速加工條件下，也可以實現(xiàn)部件的高精密加工和重復生產(chǎn)。
比以往更具競爭力
McCormick已經(jīng)將50％的部件加工轉(zhuǎn)移到光纖激光機上，并且還有更多產(chǎn)品加工會轉(zhuǎn)移過來。光纖激光器技術(shù)的簡捷特性最大程度地減少了培訓要求。McCormick本人也接受了激光器系統(tǒng)的操作培訓。
RSE期望光纖激光器能在14－16個月內(nèi)收回成本。“這個回報時間是非?？斓?，” McCormick表示，“通常2．5－4．5年的回報期被認為是合適的。”這種2kW的光纖激光器系統(tǒng)在實踐中被證明非常契合公司的加工需要、預算和運營理念。
McCormick解釋道，“作為一家小型家族企業(yè)，我們的利潤率很低，管理費用也很低。我們必須根據(jù)客戶的需求，靈活調(diào)整產(chǎn)品組合，并快速完成設計和產(chǎn)品交付。
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