En el mundo del Nesting, trabajar con tubos puede ser bastante diferente que con placas. Con la placa, hay un nivel de libertad de Nesting que los fabricantes no obtienen con el tubo. ElNesting tiende a ser más abierto y los talleres tienen la capacidad de anidar a lo largo y ancho de la lámina, mientras que en el lado de los tubos, debido a que trabajan en una sola dirección y la pieza ocupa la mayor parte del espacio, hay mucho menos margen de error. Los talleres tienen que ser mucho mejores en la optimización con el Nesting de tubos porque la diferencia más pequeña en el orden de las piezas o en la orientación realmente puede reducir la utilización.
Conceptos erróneos comunes
Desde una perspectiva de Nesting más general, no es raro que los fabricantes que trabajan con software de Nesting quieran intentar realizar un Nesting manual. En algunos casos, estos fabricantes creen que pueden hacer por sí mismos aquello para lo que está diseñado el software. Si bien algunos tienen la perspicacia para crear un Nesting ajustado, les puede llevar horas obtener resultados que el software de Nesting podría determinar en minutos.
Nearly always, the software offers as good or better results in a fraction of the time. However, it can be hard to break that manual mentality. With a younger generation moving into the fabrication space, it is less common to see this reliance on manual nesting, both on the plate and tube side. And after side-by-side trials, nesting software proves how efficient and versatile it is.
Cuando se trata del procesamiento de tubos, muchos talleres no se dan cuenta de cuán variada puede ser la calidad del material. Cuando trabajan con máquinas manuales como sierras, la variabilidad en el material es menos problemática. Pero cuando estos talleres se alejan del manual a más máquinas de corte CNC, esta variabilidad puede causar problemas.
Una máquina CNC puede detectar incluso los cambios más pequeños en el material. Si la máquina no tiene algo como el palpador para ajustar esa pequeña diferencia de material, los fabricantes pueden encontrarse con piezas que se ven un poco diferentes de lo que esperaban, especialmente en comparación con las piezas cortadas manualmente. Es importante tener en cuenta la variabilidad del material siempre que sea posible.
El tubo rectangular presenta un desafío adicional relacionado con la variabilidad del material. No es raro que el radio varíe en un tubo rectangular. Cuando se genera un programa que se basa en un tamaño o radio de material específico, la calidad del corte puede verse afectada si el modelo CAD no se modifica para reflejar con precisión el material real que se está cortando.
Nesting para capacidades de máquina
Una de las primeras cosas que un taller debe considerar cuando se trata de la optimización del procesamiento de tubos es el Nesting según el tipo de máquina de corte con la que está trabajando.
El Nesting puede funcionar para todo, desde una simple máquina de aserrar que solo hace cortes finales hasta máquinas láser complejas con capacidades avanzadas de manipulación y carga/descarga de piezas. Sin embargo, las capacidades de Nesting se relacionarán directamente con el tipo de máquina que se utilice.
En las máquinas de sierra, el software de Nesting necesitará conocer parámetros específicos, como si se cortará en paquetes. El software optimizará el Nesting para asegurarse de que la sierra pueda cortar la mayor cantidad posible de palos al mismo tiempo.
Con una máquina láser estándar, es importante comprender que algunos de los sistemas de sujeción pueden dejar una zona muerta significativa en el brazo. Por ejemplo, si los mandriles sostienen un diámetro de 10 a 20 pulgadas. longitud al final de la barra, la antorcha no podrá acceder a esta zona y por lo tanto no podrá cortarla.
En estos casos, algo como una función de Nesting de zona muerta puede ayudar a maximizar el uso del material. Con esto, los fabricantes suministran al software todas las partes y el software las analiza para ver si alguna es simple o lo suficientemente larga como para colocarla en esta zona muerta de modo que se pueda usar el extremo del palo. Siempre que no haya características de corte, lo más probable es que se coloque en esta zona muerta.
En máquinas más avanzadas con sistemas complejos de carga de piezas y manejo de materiales, los sistemas de sujeción también entran en juego. Por ejemplo, algunas máquinas cortadoras de tubos tienen cuatro mandriles grandes que pueden realizar todo el manejo de materiales y existencias. Este tipo de máquina y sistema de mandril puede cambiar de corte de izquierda a derecha a corte de derecha a izquierda cambiando los mandriles. El algoritmo de anidamiento en el software necesita conocer estos procesos para aprovechar esta característica de la máquina. Los fabricantes pueden simplemente indicarle al motor de Nesting en qué máquina está trabajando y este observará todas las funciones y capacidades disponibles para aprovecharlas al máximo y anidar en consecuencia.
Nesting para optimización de materiales
El soporte para el corte común es una excelente manera de optimizar el uso del material. Sin embargo, es importante tener en cuenta que cuando se realiza el Nesting 1D para máquinas de tubos, usar un corte de línea común en lugar de una distancia de corte puede ser la diferencia entre colocar una pieza más en el extremo de la barra.
Para las máquinas de corte sin bisel, características como la compensación de 4 ejes pueden ser de gran ayuda para lograr un ajuste adecuado en el proceso de ensamblaje. Recortar el material adicional en geometrías de inglete o de frente con esta función garantizará un ajuste bueno y limpio en el interior del tubo con cualquier componente al que se suelde en las etapas posteriores.
En estos casos, el motor de Nesting puede observar la trayectoria en lugar de la geometría de la pieza 3D real para determinar qué tan cerca se pueden anidar las piezas. Dado que la trayectoria dicta cómo se verá la pieza terminada, el software puede encajar un poco más con esta función.
““El Nesting puede funcionar para todo, desde una simple máquina de aserrar que solo hace cortes finales hasta máquinas láser complejas con capacidades avanzadas de manipulación y carga/descarga de piezas”.”
Dakota Baird, SigmaTUBE Product Owner
Nesting para la ejecución optimizada del programa
Para el procesamiento de tubos con máquinas láser, los fabricantes suelen trabajar con paquetes de la misma longitud de barra. La mayoría está comprando a un proveedor que suministra en dimensiones muy específicas; 240 pulg. es común.
Si un fabricante está trabajando con la misma longitud de barra, se le puede indicar al software de Nesting que optimice para crear Nesting exactos en lugar de optimizar para el material. Luego, el motor observará las piezas y determinará la mejor utilización para una barra y repetirá ese programa una y otra vez.
Para los fabricantes que trabajan con barras de diferentes longitudes, es importante asegurarse de que el software permita la optimización de la mejor combinación. Si el motor tiene entrada de dos longitudes diferentes, podrá determinar la mejor combinación de brazos para una utilización óptima del material del stock del taller.
El Nesting también puede permitir a los fabricantes especificar qué longitud quieren usar. Por ejemplo, un taller puede especificar que el software use todas las longitudes más cortas primero para pasar por tantos remanentes como sea posible antes de pasar al inventario real de barras.
La creación de Nesting que se optimicen para las ejecuciones del programa en lugar del material tiene sentido para los talleres que producen lotes muy grandes, donde hay miles de piezas para cortar. Puede ser más beneficioso económicamente para ellos reducir el tiempo que un operador dedica a despegar y clasificar diferentes piezas porque los programas de Nesting difieren mucho de una barra a otra.
Since they are not doing much unloading or other operations, low-volume/high-mix shops can turn up all the optimization settings to ensure that material utilization is maximized. It really makes more sense to prioritize material over program optimization in these applications.
Dado que no realizan muchas descargas u otras operaciones, los talleres de bajo volumen/gran mezcla pueden activar todas las configuraciones de optimización para garantizar que se maximice la utilización del material. Realmente tiene más sentido priorizar el material sobre la optimización del programa en estas aplicaciones.
Es importante que los fabricantes miren los controles y vean qué funciona mejor para las necesidades del taller. Por ejemplo, si un taller trabaja con lotes grandes, la máquina puede incluir funciones más avanzadas como carga y descarga. En este caso, no importará si todos los programas son diferentes porque la máquina puede procesar rápidamente y tomar el lugar del operador, liberándolo para otras tareas. Un buen software de anidamiento brinda a las tiendas la capacidad de ajustar los diales y las optimizaciones como mejor les parezca.
El Nesting puede funcionar para todo, desde una simple máquina de aserrar que solo hace cortes finales hasta máquinas láser complejas con capacidades avanzadas de manipulación y carga/descarga de piezas.
Cálculo de tiempo y coste
Una calculadora es otra buena herramienta cuando se trata de procesar tubos. Una de las principales ventajas es que la calculadora permite a los talleres ingresar métricas y determinar tiempos y costos sin tener que generar el programa para la máquina.
Los fabricantes pueden simplemente escribir todas las diferentes longitudes de barra disponibles en el taller e incluso pueden especificar con qué longitud comenzar y trabajar. La calculadora del software de anidamiento analiza todos los aspectos y determina el mejor proceso resultante en función de las longitudes de barra disponibles o incluso las mejores longitudes de barra para un lote determinado.
Esta es una gran característica para pujar por trabajos. Brinda a los talleres la flexibilidad de ver si un trabajo vale la pena y combina las longitudes de varilla disponibles para optimizar el uso del material.
Publicado en Canadian Fabrication & Welding, febrero de 2022
“Abordar el Nesting de tubos” por Lindsay Luminoso, editora asociada
https://www.canadianmetalworking-digital.com/february-2022/Tackling-Tube-Nesting
Entrevista con Dakota Baird, Product Owner de tubo/barra e importación para SigmaNEST