Sac Metal Yerleştirme: Metal İmalat için Düzenleri Optimize Etme

Sac nesting, parçaları bir metal plaka veya levha üzerine, kesimler olabildiğince az fire bırakacak şekilde yerleştirme işidir. Dikdörtgen parçalar - braketler, plakalar, kapaklar, taban panelleri, takviye levhaları - kesen bir ahşap ustası veya üretici için matematik, kontrplakta zaten çözdüğünüz aynı kutu paketleme problemidir: parçaları sığdır, kesim payına uy, levhaları say. CutPlan bu problemin her iki tarafını da ele alır: dikdörtgen parçalar bir panel optimize edicisinden geçer, çizilmiş ya da SVG'den içe aktarılmış dış hatlar ise gerçek şekillerine göre yerleştirilir. Yapmadığı şey CAM'dir: size yerleşimi ve kesim listesini verir, takım yollarını değil. Bu rehber o çizgiyi dürüstçe çizer, girmeniz gereken metale özgü sayıları verir ve optimize edicinin nerede hakkını verdiğini, nerede hâlâ özel CAM yazılımına ihtiyacınız olduğunu görebilmeniz için hesaplı bir örnek üzerinden gider.

Daha önce hiç yerleşim çalıştırmadıysanız, temeller için kesim listesi optimizasyonu tam rehberi ile başlayın, sonra metale özgü ayarlamalar için buraya dönün.

İki tür nesting - ve elinizdeki aslında hangisi

"Nesting" kelimesi birbirinden çok farklı iki problemi kapsar ve yanlış aracı seçmek ya paranızı ya malzemenizi israf eder.

Dikdörtgen nesting her parçayı kendi sınırlayıcı dikdörtgeni olarak ele alır ve bu dikdörtgenleri levhaya paketler. Bir panel kesim optimize edicisinin yaptığı tam olarak budur. Dış hattı dikdörtgen olan ya da dikdörtgen taslağını sonradan deleceğiniz, çentikleyeceğiniz veya bükeceğiniz her parçaya uygundur. İmalat işlerinin şaşırtıcı bir bölümü dikdörtgendir: elektrik panosu kapakları, makine koruyucuları, raf plakaları, montaj braketleri, şömine önü plakaları ve bükme kutuların düz taslakları hep hayata dikdörtgen olarak başlar.

Gerçek şekilli nesting (kontur veya serbest form nesting olarak da bilinir) parçaların gerçek dış hatlarını çeşitli açılarda birbirine geçirir; bir parçanın içbükey çentiğini diğerinin çıkıntısına sarar. L şekilleri, diskler, üçgenler veya organik braketlerle dolu bir işte gerçek şekilli nesting, malzeme verimini dikdörtgen bir yerleşime göre yüzde 10 ila 25 artırabilir; çünkü sınırlayıcı kutunun israf ettiği bütün alan kullanılabilir hale gelir. Yakın zamana kadar bunun için CAD geometrisi ve ücretli CAM yazılımı gerekiyordu; CutPlan artık bunu çizdiğiniz ya da SVG olarak içe aktardığınız dış hatlar için yapıyor, DXF/DWG içe aktarımı ve takım yolları ise hâlâ CAM'e ait.

Hızlı bir test: parçalarınızı "genişlik x yükseklik x adet" listesi olarak yazabiliyorsanız, dikdörtgen nesting işinizi görür. Parçalarınız ancak çizilmiş dış hatlar olarak anlam kazanıyorsa, onları parça editöründe çizin ya da bir SVG içe aktarın; CutPlan onları gerçek şekillerine göre, 90 derecelik adımlarla, dikdörtgenlerin yanına yerleştirir. Aracın dışında kalan, makine tarafıdır: CAD çizimlerinin DXF veya DWG olarak içe aktarılması ile giriş hatları ve köprüler içeren takım yolları. Bu hâlâ CAM'in işidir; bu yazının geri kalanı ise metalde tasarrufun büyük kısmının geldiği dikdörtgen işle ilgilidir.

Malzeme kontrplak değil de metal olunca ne değişir

Paketleme algoritmasının umurunda değildir; meşe mi alüminyum mu dizdiği fark etmez. Ama dört pratik girdi değişir ve bunları yanlış girmek, bir yerleşimi atölye zemininde çökerten şeydir.

• Kesim payı bir bıçağa değil, prosese bağlıdır. Testerenin tek bir kesim payı vardır. Metal kesimde ise malzemeyi nasıl kestiğinize göre geniş bir aralık söz konusudur ve girdiğiniz değer her parçayı doğrudan yeniden boyutlandırır. Burada tahmin yürütmek en yaygın hatadır; aşağıdaki tabloda ve kesim payı rehberimizde ele alınıyor.
• Döndürme genellikle bedavadır. Ahşapta desen yönü vardır, bu yüzden paneller çoğu zaman tek yöne kilitlenir. Çoğu metalin yönlü bir yapısı yoktur; optimize edicinin parçaları dilediğince 90 derece döndürmesine izin verebilirsiniz, bu da tipik olarak yüzde 5 ila 12 daha sıkı paketleme kazandırır. İstisna, paslanmaz ve eloksallı alüminyumdaki fırçalanmış, taneli veya yönlü desenli yüzeylerdir: bunlara aynen ahşap deseni gibi davranın ve yönü sabit tutun.
• Isının nefes alacak yere ihtiyacı vardır. Plazma ve lazer kesim, levhaya ısı boşaltır. İnce sacda (3 mm altı) birbirine sıkışmış parçalar çarpılabilir ya da ikinci kesim birincisini bozabilir. Kesim payının ötesinde 1 ila 3 mm parça aralığı eklemek, bir kenarın ısıdan etkilenen bölgesini komşusundan uzak tutar. Su jeti soğuk keser ve termal boşluğa ihtiyaç duymaz.
• Mengene veya tutma bölgesi yasak alandır. Kesim sırasında levhayı tutan her ne ise altında parça olamaz. Bir CNC tablasında bu, tutulan kenarlar boyunca çoğu zaman 10 ila 25 mm'dir. Bunu kenar payı olarak girin ki optimize edici, makinenin erişemeyeceği yere asla parça koymasın.

Kesim yöntemine göre kesim payı (tahmin etmeyin, bunu girin)

Kesim payı, kesimin malzemeden aldığı genişliktir. Çok düşük girerseniz bitmiş parçalar büyük çıkar ve birbirine sıkışır; çok yüksek girerseniz stok israf eder ve kaç levha gerektiğini yanlış raporlayabilirsiniz. Bunlar tipik çalışma aralıklarıdır - her zaman kendi makinenizle ve bir deneme kesimiyle doğrulayın.

Tablonun yakalayamadığı iki incelik var. Birincisi, malzeme kalınlaştıkça kesim payı genellikle genişler; 3 mm çelikte 2 mm olan bir plazma kesim payı, 20 mm plakada 3.5 mm'ye açılabilir. İkincisi, termal kesim payı kesim hattı etrafında simetrik değildir; ama dikdörtgen yerleşim amaçları için toplam kesim payı genişliğini girmek yeterince yakındır. Makinenizin yazılımı takım yolunu zaten telafi ediyorsa, optimize ediciye kesim payını sıfır girin ve işi makineye bırakın; yoksa iki kez sayarsınız.

Stok olarak ayarlanacak standart metal levha ölçüleri

Herhangi bir şey paketlemeden önce stoğunuzu doğru tanımlayın. Doğru levha ölçüsünü sipariş etmek, tıpkı ahşapta olduğu gibi, çoğu zaman paketlemenin kendisinden daha büyük bir kaldıraçtır - tam standart levha ölçüleri rehberine bakın.

• Yumuşak çelik: 2440 x 1220 mm (4 x 8 ft levha) küresel varsayılandır. 3000 x 1500 mm, Avrupa ve Asya'da eşit derecede yaygındır ve büyük parçaları daha verimli yerleştirir.
• Alüminyum: 2440 x 1220 mm ve 2500 x 1250 mm ana ölçülerdir; daha geniş özel stoklar da bulunur.
• Paslanmaz çelik: yumuşak çeliği 2440 x 1220 mm ve 3000 x 1500 mm ile aynen izler. Paslanmaz, yumuşak çeliğin 3 ila 5 katı fiyata satıldığı için verimin her yüzdesi daha çok önem taşır.
• Kalınlık: 0.5 mm sactan 25 mm+ plakaya kadar her şey. Kalın plaka daha pahalıdır ve daha yavaş kesilir; bu yüzden sıkı nesting'in getirisi kalınlıkla birlikte artar.

Hesaplı bir örnek: 6 mm yumuşak çelikten 40 braket

Sayılar ödünleşimleri somutlaştırır. Diyelim ki bir plazma tezgahında 6 mm yumuşak çelikten, karışık ölçülerde 40 dikdörtgen montaj plakasına ihtiyacınız var. Stok, levha başına yaklaşık 120 $ olan 2440 x 1220 mm. Plazma kesim payınız 2.5 mm, üstüne 2 mm termal aralık ekliyorsunuz ve tabla iki kenar boyunca 20 mm'den tutuyor.

• Göz kararı manuel yerleşim: parçaları elle düzgün sıralara dizip döndürmeyi yok sayarak işi 7 levhaya sığdırıyorsunuz. Bu, kabaca %38'i fireye ve artık kasasına giden 840 $ değerinde çelik demektir.
• Dikdörtgen optimize edici, döndürme açık: yazılımın parçaları döndürmesine ve ölçüleri her levhada karıştırmasına izin verince aynı 40 parça 5 levhaya iniyor. Bu 600 $, yaklaşık %14 fire ve tek işte 240 $ tasarruf demektir.
• Dikdörtgen paketlemenin geri kazanamadığı: o plakaların büyük köşe oyukları olsaydı, onları şekil olarak çizip optimize edicinin gerçek dış hatları yerleştirmesine izin vermek, 4 levhaya iç içe geçirebilirdi. O son levhalık verim, ancak geometri ve malzeme fiyatı ek çizim emeğini haklı çıkardığında vardır.

Bunu her hafta yapın; yalnızca dikdörtgen optimizasyon bile yumuşak çelikte yılda 12.000 $'ın üzerindedir. Yerine levhası 400 $+ olan paslanmazı koyun; aynı yerleşim tercihi 40.000 $'a yaklaşır. Mesele rakamın kendisi değil; en büyük ve en ucuz kazancın - göz kararı sıralardan dürüst bir dikdörtgen paketlemeye geçmenin - tek bir dış hat çizmeden önce ücretsiz olarak elinizin altında olmasıdır. Otomatik yerleşim ile elle yerleşimin daha geniş karşılaştırması için CNC nesting ve manuel kesim listesi karşılaştırmasına bakın.

Optimize edicide metali adım adım kurmak

Bir metal işini CutPlan'a çevirmenin tam sırası şöyle:

• Önce stoğu tanımlayın. Gerçek levha ölçünüzü girin ve artıkları saklıyorsanız kullanılabilir artıkları ek stok olarak ekleyin — ve "Kayıtlı artıklarımı tercih et" kutusunu işaretleyin; çünkü varsayılan olarak optimize edici bir artığı yeni bir levha gibi fiyatlandırır ve onu öne almaz.
• Tutma bölgesini kenar payı olarak ayarlayın. Tutulan kenarları (örneğin 20 mm) kenar payıyla düşün ki makinenin levhayı tuttuğu yere hiçbir parça denk gelmesin.
• Kesim payını tablodan girin; makine telafi ediyorsa sıfır girin. Sizi yanıltma olasılığı en yüksek tek değer budur; deneme kesimiyle doğrulayın.
• Termal kesim için parça aralığı ekleyin. Ayrı bir aralık alanı yoktur, bu yüzden onu kesim payına katın: plazma ve lazerde kesim payı artı 1 ila 3 mm'yi tek bir sayı olarak girin; su jetinde yalnızca kesim payını girin.
• Yüzey yönlü değilse döndürmeyi açın. Yalnızca fırçalanmış veya taneli stok için kapatın.
• Gözden geçirin, sonra dışa aktarın. Yerleşimi mantık süzgecinden geçirin, sonra yola çıkarın. Geometriyi bir kontrolcüye taşımak için CNC için DXF dışa aktarma rehberimiz dosya hazırlığını adım adım anlatır.

Açıkça söylenmeyi hak eden dürüst bir sınır: optimize edici bir paketleme planı, bir kesim listesi ve yerleşimin bir DXF'ini üretir; giriş hatları, köprüler ve delme noktaları olan makineye hazır bir takım yolu değil. Size kaç levha gerektiğini ve her parçanın nerede oturduğunu söyler. Asıl takım yolunun sahibi hâlâ kontrolcü veya CAM adımıdır. Bu iş bölümü çoğu dikdörtgen iş için gayet yerindedir; ücretsiz bir panel aracının levha sayısını ve yerleşimi karara bağlamaya yetmesinin, takım yolunun da ait olduğu yerde kalmasının nedeni budur.

Sıkça Sorulan Sorular