Wie viel kostet das Wasserstrahlschneiden?

Welche Betriebskosten fallen beim Wasserstrahlschneiden an?

Die Kosten für den Betrieb eines Wasserstrahlschneiders sind eine häufige Frage, da viele Menschen Schwierigkeiten haben, den Unterschied zwischen dem Betrieb einer typischen Plasmaschneidmaschine und einem Wasserstrahlschneider zu verstehen. Es gibt unterschiedliche Verbrauchsmaterialien, unterschiedliche Leistungsanforderungen, Wasserkosten und vor allem die Schleifmittelkosten. Granat-Schleifmittel können bis zu 75 Prozent der gesamten stündlichen Betriebskosten eines Wasserstrahlschneidsystems ausmachen. Für den Kunden, der eine Wasserstrahlmaschine kaufen möchte, ist es daher wichtig zu verstehen, wie sie angetrieben wird und wie viel sie kostet.

Um dieser Frage etwas näher auf den Grund zu gehen, sehen wir uns sechs verschiedene Wasserstrahlsystemkonfigurationen an:

1. Pumpe mit 4100 bar / 37 kW
2. Pumpe mit 4100 bar / 75 kW
3. Pumpe mit zwei Schneidköpfen und 4100 bar / 75 kW
4. Pumpe mit 6200 bar / 45 kW
5. Pumpe mit 6200 bar / 93 kW
6. Pumpe mit zwei Schneidköpfen und 6200 bar / 93 kW

Die Stundenkosten für Strom, Verschleißteile, Wasser und Schleifmittel sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Diese Kosten ergeben sich aus der maximalen Wasser- und Schleifmittel-Durchflussmenge bei der größten Öffnung, die von jeder Pumpe unter maximalem Druck angetrieben werden kann.

Wenn Sie dieselben Daten nehmen und die einzelnen Zahlen als Prozentsatz der Gesamtkosten betrachten, sieht es folgendermaßen aus:

Wie viel kostet das Wasserstrahlschneiden?

Um zu verstehen, wie sich die Kosten des Wasserstrahlschneidens zusammensetzen, müssen wir alle betrieblichen Komponenten berücksichtigen. Zu den verschiedenen Betriebskomponenten des Wasserstrahlschneidens gehören:

Wasserkosten

Den kleinsten Anteil stellen die Wasserkosten dar. Ich verwende einen nationalen Durchschnitt von 3,51 $ pro 3800 Liter. Lassen Sie uns sowohl den maximalen Schneidwasserfluss als auch das Kühlwasser für die Hydraulik einbeziehen. Die Kosten würden zwischen 1.200 und 2.500 $ pro Jahr betragen. Dies berücksichtigt keine zusätzlichen Kosten für die Kanalisation, sodass diese Kosten je nach Standort höher sein können.

Stromkosten

Der nächste Kostenpunkt ist der Strom für den Betrieb der Verstärkerpumpe. Geht man von durchschnittlich 7,46 Cent pro KWh aus, lägen die Kosten zwischen 3.700 und 9.400 $ pro Jahr. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Pumpe 6 Stunden pro Tag in Betrieb ist und es sich um Pumpen mit einer Leistung zwischen 37 und 93 kW handelt.

Kosten für Verschleißteile

Der nächstgrößte Kostenpunkt sind die Verschleißteile. Dies beinhaltet den Austausch der Düse, der Fokussierrohre, der Pumpendichtungen und der Kosten für verschiedene Pumpenteile, die auf Stundenbasis berechnet werden. Das sind dann zwischen 5 und 22 $pro Stunde, so dass sich unter den gleichen Annahmen ein Betrag zwischen 7.700 und 32.000 $ pro Jahr ergibt.

Schleifmittelkosten

Der größte Teil der Kosten entfällt auf das Schleifmittel. Ein typisches Granatschleifmittel kostet etwa 22 bis 30 Cent pro Pfund, abhängig von der Art des Schleifmittels, dem Einkaufsvolumen und dem ausgehandelten Rabatt.

Es gibt zwei Haupttypen von Granat: hartes und angeschwemmtes Gestein. Hartgestein oder Schotter wird aus größeren Brocken Granatgestein auf eine bestimmte Korngröße zerkleinert. Hartgesteinsgranat ist schärfer und schneidet daher normalerweise etwas schneller. Alluvialer Granat wird an Stränden und Flussbetten abgebaut und wurde schon von Naturgewalten zu Sand zerrieben. Daher sind seine Körner abgerundet und schneiden etwas langsamer. Schleifmittel aus Hartgestein sind daher teurer als Schleifmittel aus alluvialem Gestein. Als Durchschnittswert können wir 25 Cent pro Pfund annehmen.

Wir müssen auch die Durchflussmenge des Schleifmittels berücksichtigen. Für das Schneiden von Metallplatten werden in der Regel zwischen 1 und 2,3 Pfund pro Minute benötigt. Daher werden Sie im Durchschnitt zwischen 18 und 36 $ pro Stunde für Schleifmittel ausgeben. Wenn man von 6 Stunden Schneidzeit pro Tag ausgeht, sind das 110 bis 220 $ pro Tag für Schleifmittel, 550 bis 1.100 $ pro Woche, 2.200 bis 4.400 $ pro Monat und 26.000 bis 55.000 $ pro Jahr.

Damit diese Zahlen nützlich sind, müssen wir die Unterschiede in der Schnittgeschwindigkeit berücksichtigen, so dass wir die Kosten pro Zentimeter oder die Kosten pro Teil berechnen können, was beim Vergleich von unterschiedlichen Verfahren viel sinnvoller ist. Für diese Berechnung gehen wir von einem 10 x 10 cm großen Teil aus, das aus 2,5 cm dickem Baustahl geschnitten wurde, was eine Schnittlänge von insgesamt 40 cm ergibt. Die resultierenden Kosten pro Teil werden unten angezeigt.

Die tatsächlichen Werte ändern sich je nach Materialtyp und Größe der Teile, aber die relativen Kosten bleiben gleich. Das obige Diagramm scheint den Kosteneinsparungsvorteil von Hochdruckpumpen zu verdeutlichen: Obwohl die tatsächlichen Kosten pro Stunde höher sind, sind die resultierenden Kosten pro Teil niedriger.

Allerdings fehlt noch ein wichtiges Puzzleteil, das einen entscheidenden Unterschied macht. In der obigen Tabelle sind keine Arbeits- oder Gemeinkosten enthalten. Sobald ein Stundensatz für diese Faktoren einbezogen wird, können wir den Unterschied im ROI (Return on Investment) von einem Pumpentyp zum nächsten berechnen, was den Kauf der teureren Pumpen rechtfertigt.

In der nachstehenden Tabelle wird ein Stundensatz für Arbeit und Gemeinkosten angegeben. Die Rate wird auf die Gesamtzahl der Teile verteilt, die in einem Zeitraum geschnitten werden konnten. Das resultierende Diagramm weiter unten zeigt, wie sich die erhöhte Schnittgeschwindigkeit bei Pumpen mit höherem Druck auf die Gesamtkosten auswirkt.

Natürlich müssen die Berechnungen nicht an dieser Stelle enden. Verschiedene andere entscheidende Faktoren müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Die erhöhte Anzahl von Teilen, die an einem Tag geschnitten werden können, und der höhere Gewinn, der mit diesen Teilen erzielt werden könnte. Wir müssen auch den Unterschied bei den Betriebsmittelkosten berücksichtigen, was zu einer endgültigen Rentabilitätsberechnung führt. Aber das wird in einem späteren Beitrag behandelt.