Aninhamento de arquivos para corte de chapas metálicas:dicas e práticas recomendadas

O custo total de produção das operações de chapas metálicas depende dos custos do material e dos custos de usinagem, onde o primeiro ocupa uma proporção importante. É por isso que aninhar suas peças no arquivo é uma etapa importante do processo de design para projetos de chapas metálicas.

O que é aninhamento para corte de chapa metálica?

No contexto de fabricação, o termo “aninhamento” geralmente se refere ao processo de disposição de várias peças em uma única folha, reduzindo assim o desperdício de sucata e otimizando a produção. Isso é amplamente utilizado na indústria para reduzir o desperdício e economizar custos.

Um arquivo DXF é o formato preferido para nossos serviços de corte de chapas. Os softwares CAD dedicados podem aninhar automaticamente suas peças e exportar um arquivo DXF para outras operações.

Você deve aninhar suas partes?

Antes de entrarmos nas melhores práticas, vamos dar um passo atrás e nos perguntar se devemos fazer um esforço para aninhar nossas partes. A resposta a essa pergunta dependerá principalmente de onde você vem.

Por exemplo, se você for um fabricante, os arquivos de aninhamento para corte de chapas são bastante padrão e geralmente necessários para aproveitar ao máximo o material disponível e otimizar a produção.

Do ponto de vista do comprador que deseja fabricar peças, é importante lembrar que a maioria das oficinas de corte de chapas metálicas já terá os meios e a familiaridade com as peças aninhadas. Na verdade, em alguns casos, pode impedir o fabricante de receber um arquivo já aninhado, porque os bloqueia em uma configuração predefinida que pode ser menos que ideal.

Por exemplo, muitos fabricantes de peças de chapa metálica trabalham com material do qual as peças já foram cortadas. Pode exigir que eles usem um material totalmente novo em vez de um que eles poderiam ter maximizado aninhando as peças. Os fabricantes também estão mais sintonizados com o tamanho do material, limitações da máquina, etc.

Resumindo, às vezes é mais fácil para ambas as partes se você enviar suas peças como arquivos individuais. Há casos em que faz sentido para um cliente aninhar suas peças com antecedência, como quando o arquivo aninhado consumirá uma folha inteira de material ou quando o cliente estiver fornecendo seu próprio material.

O impacto da geometria e posicionamento. Exemplos práticos com o Instant Quoting Engine

Exemplo 1

A escolha de aninhar suas peças ou não depende principalmente da geometria da peça. Usaremos as ilustrações abaixo para ajudar a demonstrar quando o aninhamento é uma ferramenta de economia de custos e quando não é.

Criamos dois arquivos DXF diferentes com partes do mesmo tamanho, mas os organizamos de maneira diferente:

• No primeiro arquivo, as peças são dispostas mais largas e ocupam uma folha maior
• Na segunda, eles são colocados lado a lado e ocupam uma folha menor

Nós carregamos esses arquivos para o Instant Quoting Engine (IQE) com os mesmos parâmetros:material, espessura da folha, acabamento etc. O algoritmo reconheceu esses dois arquivos diferentes como idênticos e retornou o mesmo preço:

Isso aconteceu porque o algoritmo reconhece apenas o espaço “útil” ocupado pelas partes. Portanto, se você dividir as mesmas partes em arquivos diferentes e enviá-los para o Instant Quoting Engine, o preço total permanecerá o mesmo.

Mas seria mais conveniente para os fabricantes trabalharem com arquivos separados. Eles poderão organizar as peças ao montar o equipamento levando em consideração as chapas de metal que possuem.

Exemplo 2

Para o segundo exemplo, usamos outros dois arquivos DXF diferentes:

• No primeiro arquivo as partes são organizadas separadamente
• No segundo arquivo, as caixas delimitadoras das mesmas partes se cruzam

Desta vez, o IQE reconheceu os arquivos de forma diferente e nos deu um preço melhor para o arquivo em que as peças se sobrepõem:

Em resumo, se as caixas delimitadoras de componentes individuais não puderem ocupar o mesmo espaço, você não obterá nenhum benefício ao aninhar partes no mesmo arquivo.

Aninhamento de arquivos para corte de chapas metálicas com Xometry

Como já mencionado, o método ideal de criar arquivos de aninhamento para chapas metálicas é usar um software CAD dedicado que converte automaticamente os projetos normais em arquivos DXF aninhados. Ao citar as peças aninhadas, você deve ter em mente as seguintes vantagens e considerações.

Vantagens de aninhar arquivos:

• Obtenha diferentes partes cotadas em um item de linha em vez de várias linhas para várias partes
• Evite uploads e configurações de várias partes
• Configuração de material, acabamento e outras opções sem complicações com um único item de linha

Considerações sobre aninhamento de arquivos:

• Todas as peças aninhadas devem ter a mesma espessura, material e acabamento
• Aninhar cuidadosamente as peças de acordo com a inspeção formal conforme o relatório dimensional. Carregar um desenho 2D para cada componente é vantajoso para uma inspeção adequada
• Uma margem de 6,5 mm e espaçamento de 0,8 mm entre peças individuais para corte a laser
• Para evitar a perda de componentes aninhados pequenos, delicados e intrincados, é recomendável adicionar abas de separação para peças com menos de 50 mm

Práticas recomendadas para aninhar arquivos DXF para chapas metálicas

1. Corrija erros comuns de design

É muito importante procurar os possíveis erros de projeto que criam um arquivo inutilizável que retarda todo o processo de fabricação. Os custos incorridos durante o projeto são mínimos, enquanto os custos de correção durante a fabricação são muito maiores.

Portanto, é melhor criar um arquivo sem erros antes de enviá-lo para cotação e fabricação. Abaixo estão os problemas comuns:

• Duplicação ou sobreposição de linhas, curvas, pontos etc.
• Informações não removidas, como informações do bloco de título, notas e dimensões
• Geometria aberta, como curvas abertas, linhas desconectadas etc.
• Linhas com comprimento menor que zero

Dica de design :exporte seus projetos como polilinhas para garantir que a geometria tenha elementos fechados contínuos. Certifique-se sempre de que os elementos que não são de perfil, como títulos, textos e linhas auxiliares, sejam removidos.

2. Evite usar splines

Splines são os recursos de design mais usados ​​do CAD. Eles são usados ​​para produzir geometrias complexas como perfis de engrenagens. O problema com os equipamentos CNC é que eles rodam em G-Codes e não podem ler splines. Eles normalmente funcionam em movimentos lineares ou circulares.

Como resultado, eles lêem splines como linhas ou arcos. Isso leva à perda de precisão geométrica e dimensional.

Dica de design :Use linhas e arcos em seu projeto sempre que possível para substituir splines. Exporte em polilinhas e não em splines.

3. Mantenha o espaçamento entre as peças

O espaçamento é recomendado entre as peças para garantir que as peças aninhadas saiam conforme desejado. Isso é para acomodar o corte ou a largura do material que está sendo removido no processo de corte.

O corte geral varia de acordo com o processo, mas as seguintes diretrizes são úteis:

• Corte de corte a laser:0,08 – 1 mm
• Corte de corte a plasma:2 – 3 mm
• Corte de corte por jato de água:0,76 a 1,02 mm

4. Abas de separação para peças pequenas

A adição de guias de separação para peças pequenas ou com recursos intrincados e delicados ajuda a reduzir perdas e danos às peças durante a fabricação. Eles também ajudam a manter todas as peças na chapa após o corte, por exemplo, pós-processamento adicional no caso de material muito fino.

Dica de design: Recomenda-se adicionar abas de separação em peças menores que 50 mm ou para recursos delicados. Abas de cerca de 0,05 mm funcionam para a maioria das peças.

5. Otimize as peças com software de agrupamento

O uso de funções de agrupamento automatizadas ou software de otimização dedicado, como o Autodesk Fusion 360 (faça o download do complemento Xometry) ou o ProNest, pode ajudar a espremer o máximo de peças no espaço disponível.

Esses softwares também são capazes de se encaixar em formas complexas que são difíceis de alcançar normalmente. É altamente recomendável exportar o arquivo como DXF após a otimização do agrupamento.

Dica de design :Muitos softwares CAD populares têm um recurso de aninhamento integrado. Verifique se o seu software o possui ou use um software que possa aninhar arquivos facilmente.

Prepare seus arquivos CAD e carregue-os online

Aninhar as peças de chapa metálica ajuda a simplificar o pedido, o material e a redução de custos. A exportação de um arquivo aninhado DXF sempre facilita a estimativa de custos. Carregue seus arquivos para o Xometry Instant Quoting Engine e obtenha uma cotação em questão de segundos para seus projetos de corte de chapas.