Aprovechamiento de material en chapa metálica
Un modelo con desarrollos trabajados, no un estudio. La aritmética de abajo es la misma lógica de anidado que aplica el software; lo que demuestra es que el aprovechamiento es un resultado del diseño, no del corte.
El aprovechamiento del material es la parte de la chapa que acaba en piezas y no en retal. Depende de la forma de la pieza y del anidado, no del área de la pieza: el mismo lote de piezas puede consumir bastante más chapa en un anidado que en otro. Diseñar piezas que encajen sin dejar huecos es una reducción de coste real y a menudo gratuita.
Qué mide realmente el aprovechamiento
El aprovechamiento es el área de las piezas dividida entre el área de chapa consumida, incluidos el puente entre piezas, los márgenes de los bordes de la chapa y el recorte del final de la chapa. El puente es lo que se olvida: deje 5 mm entre piezas y 5 mm alrededor del anidado en una pieza pequeña, y el puente puede ser fácilmente un tercio de la chapa.
Por eso el aprovechamiento es tan sensible al tamaño de la pieza. En un panel grande, un puente de 5 mm es despreciable. En un soporte pequeño, ese mismo puente de 5 mm es la mayor parte de lo que se desperdicia — así que la forma de mejorar el aprovechamiento en piezas pequeñas es anidar más piezas juntas, no cortar más rápido.
Cuatro disposiciones, las mismas piezas
Las diferencias entre estas filas son lo bastante grandes para importar: en piezas pequeñas, pasar de un anidado de una sola pieza a un anidado de familia con orientación entrelazada cambia a menudo el consumo de chapa en una quinta parte o más. Nada de eso exige cambiar el diseño de la pieza — solo cómo se ordena el lote.
- Una sola pieza, una por golpe, puente generoso
- La más alta · Los márgenes de borde y el puente dominan; el anidado es casi todo no-pieza
- La misma pieza, anidada ajustada en una sola orientación
- Más baja · El puente se reduce, pero un contorno curvo o inclinado sigue dejando huecos
- Orientación alterna, bordes rectos entrelazados
- Más baja aún · Los contornos encajan sin dejar huecos donde la forma lo permite
- Anidado de familia con varios tamaños de pieza
- Normalmente la más baja · Las piezas pequeñas rellenan los huecos que dejan las grandes
Decisiones de forma que mejoran el aprovechamiento
- Los ángulos rectos y los bordes rectos encajan sin dejar huecos; las curvas amplias dejan retal en forma de media luna.
- Una pieza cuyo contorno incluya un entrante cóncavo a veces se puede anidar alrededor de su propia vecina.
- Ordenar varios tamaños juntos permite que las piezas pequeñas rellenen los huecos alrededor de las grandes.
- Estandarizar en menos espesores permite que un proyecto comparta una sola chapa en lugar de pagar márgenes de borde en varias.
- Mover un solo taladro o muesca a veces desbloquea un anidado más ajustado; agrupe las características en lugar de dispersarlas.
Dónde no conviene optimizar el aprovechamiento
Hay dos costes fuera del cálculo del anidado. La dirección de laminación o de bobinado, cuando el plano la exige, restringe la rotación y puede costar una parte importante del aprovechamiento — pero la pieza se agrietará si se ignora. Y la calidad de la pieza: apretar las piezas tanto que el ancho de corte no tenga por dónde evacuar provoca rebaba y daño en el borde cortado, lo que cuesta más que la chapa ahorrada.
La medida honesta es el coste de material por pieza aceptable, no el porcentaje de aprovechamiento. Un anidado que ahorra un ocho por ciento de chapa y produce una tasa de rechazo del dos por ciento no ha ahorrado nada.
Preguntas frecuentes
¿Qué tasa de aprovechamiento de material es buena?
Depende casi por completo del tamaño y la forma de la pieza, así que una cifra única no significa nada. Los paneles rectangulares grandes pueden superar el noventa por ciento. Los soportes pequeños e irregulares en un anidado de una sola pieza pueden no alcanzar ni la mitad. La comparación útil es el mismo lote en dos anidados distintos, no contra una referencia.
¿Se pueden anidar piezas de pedidos distintos juntos?
Cuando el material, el espesor y el acabado lo permiten, sí, y es una de las formas más baratas de mejorar el aprovechamiento — las piezas pequeñas rellenan los huecos alrededor de las grandes. Exige que los pedidos estén en el taller al mismo tiempo, lo que es un argumento a favor de agrupar pedidos en lugar de lanzar muchos pequeños.
¿La dirección de laminación reduce de verdad el aprovechamiento?
Puede hacerlo, y bastante, porque impide girar una pieza para entrelazarla con su vecina. Donde el plano exige de verdad una dirección de laminación, ese coste es real e inevitable. Donde no lo exige, quitar la nota es una mejora gratuita.
¿Cuánto puente hace falta entre piezas?
El suficiente para que el corte pueda evacuar y las piezas se puedan separar sin daño. Si es muy poco, se acumulan rebaba o calor entre cortes adyacentes; si es demasiado, está pagando por chatarra. Es una decisión por material, y por eso un programa de anidado se ajusta en lugar de fijarse una sola vez.
¿Mejoraría el aprovechamiento con otro proceso?
Para volúmenes muy altos, un troquel de estampación tiene una restricción fundamentalmente distinta: la disposición de la tira. Que gane o no al anidado depende de lo bien que la pieza encaje sin dejar huecos y del volumen. Hacemos ambas disposiciones sobre una pieza candidata en lugar de dar por hecho que una es mejor.
Envíe el plano y reciba una respuesta real
Un ingeniero revisa la fabricabilidad de su modelo y devuelve una cotización desglosada, con las observaciones de DFM que cambiarían el precio.