In de wereld van het nesten kan buis heel anders zijn om mee te werken dan plaat. Bij plaat is er een mate van nestvrijheid die fabrikanten niet hebben bij buis. Het nest is meestal opener en winkels hebben de mogelijkheid om over de lengte en breedte van de plaat te nesten, terwijl er aan de buiskant veel minder ruimte is voor fouten, omdat ze maar met één richting werken en het onderdeel het grootste deel van de ruimte inneemt. Winkels moeten veel beter zijn in het optimaliseren van het nesten van buizen, want het kleinste verschil in de volgorde of oriëntatie van een onderdeel kan de benutting behoorlijk beïnvloeden.
Vaak voorkomende misvattingen
Vanuit een meer algemeen nestingperspectief is het niet ongewoon dat fabrikanten die met nestingsoftware werken, willen proberen handmatig te nesten. In sommige gevallen denken deze fabrikanten dat ze zelf kunnen doen waarvoor de software is ontworpen. Hoewel sommigen het inzicht hebben om een strak nest te maken, kan het hen uren kosten om tot resultaten te komen die de nestsoftware in enkele minuten kan bepalen.
Bijna altijd biedt de software even goede of betere resultaten in een fractie van de tijd. Het kan echter moeilijk zijn om die mentaliteit van handmatig nesten te doorbreken. Nu een jongere generatie de fabricageruimte betreedt, is het minder gebruikelijk om handmatig nesten te zien, zowel aan de plaat- als aan de buiskant. En na vergelijkende tests bewijst nesting software hoe efficiënt en veelzijdig het is.
Als het om buisbewerking gaat, realiseren veel werkplaatsen zich niet hoe gevarieerd de kwaliteit van het materiaal kan zijn. Als ze met handmatige machines zoals zagen werken, is de variabiliteit in materiaal minder problematisch. Maar wanneer deze winkels overstappen van handmatige naar meer CNC-snijmachines, kan deze variabiliteit problemen veroorzaken.
Een CNC machine kan zelfs de kleinste veranderingen in het materiaal opmerken. Als de machine niet beschikt over iets als schakelende tasters om dat kleine materiaalverschil op te vangen, kan het zijn dat de onderdelen er anders uitzien dan verwacht, vooral in vergelijking met handmatig gesneden onderdelen. Het is belangrijk om waar mogelijk rekening te houden met materiaalvariabiliteit.
Rechthoekige buizen vormen een extra uitdaging in verband met materiaalvariabiliteit. Het is niet ongewoon dat de radius van een rechthoekige buis varieert. Wanneer een programma wordt gegenereerd dat is gebaseerd op een specifieke maat of radius van de materiaalvoorraad, kan de snijkwaliteit hieronder lijden als het CAD-model niet wordt aangepast om het werkelijke materiaal dat wordt gesneden nauwkeurig weer te geven.
Nesting voor machinecapaciteiten
Een van de eerste dingen waar een winkel rekening mee moet houden bij het optimaliseren van de buisbewerking is het nesten op basis van het type snijmachine waarmee wordt gewerkt.
Nesting is geschikt voor alle machines, van een eenvoudige zaagmachine die alleen eindsnedes maakt tot complexe lasermachines met geavanceerde mogelijkheden voor het hanteren en laden/ontladen van werkstukken. De nestingmogelijkheden hangen echter rechtstreeks samen met het type machine dat wordt gebruikt.
Op zaagmachines moet de nestsoftware specifieke parameters kennen, bijvoorbeeld of er in bundels wordt gezaagd. De software zal het nest optimaliseren om ervoor te zorgen dat de zaag het grootst mogelijke aantal stokken tegelijkertijd kan zagen.
Bij een standaard lasermachine is het belangrijk om te begrijpen dat sommige opspansystemen een aanzienlijke dode zone op de stick kunnen achterlaten. Als de klauwplaten bijvoorbeeld een lengte van 10 tot 20 inch aan het uiteinde van de staaf vasthouden, kan de toorts dit gebied niet bereiken en dus niet snijden.
In deze gevallen kan zoiets als een functie voor het nesten van dode zones helpen om het materiaalgebruik te maximaliseren. Hiermee voorzien fabrikanten de software van alle onderdelen en de software analyseert ze om te zien of er onderdelen zijn die eenvoudig of lang genoeg zijn om in deze dode zone te worden geplaatst, zodat het uiteinde van de stok kan worden gebruikt. Zolang er geen snij-eigenschappen zijn, wordt het waarschijnlijk in deze dode zone geplaatst.
Op meer geavanceerde machines met complexe systemen voor het laden en verplaatsen van werkstukken, komen ook opspansystemen om de hoek kijken. Sommige buizensnijmachines hebben bijvoorbeeld vier grote klauwplaten die al het materiaal en de voorraad kunnen hanteren. Dit type machine en spansysteem kan overschakelen van links-rechts snijden naar rechts-links snijden door de klauwplaten om te wisselen. Het nestingalgoritme in de software moet van deze processen op de hoogte zijn om voordeel te halen uit deze machinefunctie. Fabrikanten kunnen de nesting-engine gewoon vertellen op welke machine hij werkt en het zal alle beschikbare functies en mogelijkheden bekijken om er optimaal van te profiteren en dienovereenkomstig te nesten.
Nesting voor materiaaloptimalisatie
Ondersteuning voor common-line snijden is een geweldige manier om het materiaalgebruik te optimaliseren. Het is echter belangrijk om op te merken dat wanneer 1D-nesten voor buismachines wordt uitgevoerd, het gebruik van een common-line snede in plaats van een kerfafstand het verschil kan zijn tussen nog een onderdeel op het uiteinde van de stok passen.
Voor niet-afgeschuinde snijmachines kunnen functies zoals 4-as compensatie een grote hulp zijn voor de juiste pasvormen tijdens het assemblageproces. Door met deze functie extra materiaal weg te snijden in verstek of cope-geometrieën, zorg je voor een goede, zuivere passing aan de binnenkant van de buis met welk onderdeel er ook aan gelast wordt in de volgende fasen.
In deze gevallen kan de nest-engine naar de freesbaan kijken in plaats van naar de werkelijke 3D onderdeelgeometrie om te bepalen hoe dicht de onderdelen genest kunnen worden. Aangezien de freesbaan dicteert hoe het afgewerkte werkstuk eruit zal zien, kan de software met deze functie iets strakker nesten.
Nesting is geschikt voor alles, van een eenvoudige zaagmachine die alleen eindsnedes maakt tot complexe lasermachines met geavanceerde mogelijkheden voor het hanteren en laden/ontladen van werkstukken.
Nesting voor geoptimaliseerde programma-afloop
Voor buisverwerking met lasermachines werken fabrikanten meestal met bundels van dezelfde stoklengte. De meesten kopen van een leverancier die zeer specifieke afmetingen levert; 240 inch is een veel voorkomende.
Als een fabrikant met dezelfde stoklengte werkt, kan de nestsoftware worden verteld om te optimaliseren voor het maken van exacte nesten in plaats van te optimaliseren voor materiaal. De engine bekijkt dan de onderdelen en zoekt uit wat het beste gebruik is voor één stok en herhaalt dat programma keer op keer.
Voor fabrikanten die met verschillende stoklengtes werken, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de software optimalisatie van de beste combinatie mogelijk maakt. Als er twee verschillende lengtes in de engine worden ingevoerd, kan deze de beste combinatie van stokken bepalen voor optimaal materiaalgebruik uit de voorraad op de werkvloer.
Nesting stelt fabrikanten ook in staat om aan te geven welke lengte ze willen gebruiken. Een winkel kan bijvoorbeeld aangeven dat de software eerst alle kortste lengtes moet gebruiken om zoveel mogelijk restanten te verwerken voordat wordt overgegaan op de daadwerkelijke stokinventarisatie.
Het maken van nesten die optimaliseren voor programmareeksen in plaats van materiaal is zinvol voor werkplaatsen die zeer grote batches produceren, waar duizenden onderdelen moeten worden gesneden. Het kan voor hen financieel voordeliger zijn om de tijd te verminderen die een operator besteedt aan het uitnemen en sorteren van verschillende onderdelen, omdat de nestprogramma's zo veel verschillen van stok tot stok.
Omdat ze niet veel lossen of andere bewerkingen uitvoeren, kunnen winkels met lage volumes en hoge mengsels alle optimalisatie-instellingen opvoeren om ervoor te zorgen dat het materiaalgebruik wordt gemaximaliseerd. In deze toepassingen is het echt zinvoller om materiaal prioriteit te geven boven programmaoptimalisatie.
Het is belangrijk dat fabrikanten naar de bedieningselementen kijken en zien wat het beste werkt voor de behoeften van de werkplaats. Als een winkel bijvoorbeeld met grote series werkt, kan de machine meer geavanceerde functies hebben zoals laden en ontladen. In dat geval maakt het niet uit of alle programma's verschillend zijn, omdat de machine snel kan verwerken en de plaats van de operator kan innemen, zodat die zich met andere taken kan bezighouden. Goede nestsoftware geeft werkplaatsen de mogelijkheid om de draaiknoppen en optimalisaties naar eigen inzicht aan te passen.
Nesting is geschikt voor alles, van een eenvoudige zaagmachine die alleen eindsnedes maakt tot complexe lasermachines met geavanceerde mogelijkheden voor het hanteren en laden/ontladen van werkstukken.
Tijd en kosten berekenen
Een rekenmachine is een ander goed hulpmiddel om te hebben als het gaat om buisbewerking. Een van de belangrijkste voordelen is dat de calculator winkels in staat stelt om gegevens in te voeren en tijd en kosten te bepalen zonder dat ze het programma voor de machine hoeven te genereren.
Fabrikanten kunnen gewoon alle verschillende stoklengtes invoeren die op de werkvloer beschikbaar zijn en kunnen zelfs aangeven met welke lengte ze moeten beginnen en naar welke lengte ze moeten toewerken. De calculator van de nestingsoftware kijkt naar alle aspecten en bepaalt het beste resulterende proces op basis van de beschikbare stoklengtes of zelfs de beste stoklengtes voor een bepaalde batch.
Dit is een geweldige functie voor het bieden op opdrachten. Het geeft werkplaatsen de flexibiliteit om te zien of een klus de moeite waard is en om beschikbare stoklengtes te combineren voor een optimaal materiaalgebruik.
Gepubliceerd in Canadian Fabrication & Welding, februari 2022
"Buisnest aanpakken" door Lindsay Luminoso, Associate Editor
https://www.canadianmetalworking-digital.com/february-2022/Tackling-Tube-Nesting
Interview met Dakota Baird, Product owner voor buis/staaf en import voor SigmaNEST
