Fichiers d'imbrication pour la découpe de tôle :conseils et bonnes pratiques

Le coût global de production des opérations de tôlerie dépend des coûts matières et des coûts d'usinage où les premiers occupent une part importante. C'est pourquoi l'imbrication de vos pièces dans le fichier est une étape importante du processus de conception des projets de tôlerie.

Qu'est-ce que l'imbrication pour la découpe de tôle ?

Dans le contexte de la fabrication, le terme "imbrication" fait généralement référence au processus de disposition de plusieurs pièces sur une seule feuille, réduisant ainsi les rebuts et optimisant la production. Ceci est largement utilisé dans l'industrie pour réduire le gaspillage et réduire les coûts.

Un fichier DXF est le format préféré pour nos services de découpe de feuilles. Des logiciels de CAO dédiés peuvent automatiquement imbriquer vos pièces et exporter un fichier DXF pour des opérations ultérieures.

Devez-vous imbriquer vos pièces ?

Avant d'aborder les bonnes pratiques, prenons un peu de recul et demandons-nous si nous devrions faire un effort pour imbriquer nos pièces. La réponse à cette question dépendra principalement d'où vous venez.

Par exemple, si vous êtes un fabricant, les fichiers d'imbrication pour la découpe de feuilles sont assez standard et souvent nécessaires pour tirer le meilleur parti de votre matériel disponible et optimiser la production.

Du point de vue de l'acheteur cherchant à fabriquer des pièces, il est important de se rappeler que la plupart des ateliers de découpe de tôle auront déjà les moyens et la familiarité avec les pièces imbriquées. En fait, dans certains cas, cela peut empêcher le fabricant de recevoir un fichier déjà imbriqué car cela les verrouille dans une configuration prédéfinie qui peut être loin d'être idéale.

Par exemple, de nombreux fabricants de pièces en tôle travaillent avec des matériaux dans lesquels des pièces ont déjà été découpées. Cela peut les obliger à utiliser un tout nouveau morceau de matériau au lieu d'un qu'ils auraient pu maximiser en imbriquant les pièces. Les fabricants sont également plus en phase avec la taille des matériaux, les limitations des machines, etc.

Bref, c'est parfois plus facile pour les deux parties si vous envoyez vos pièces sous forme de fichiers individuels. Il y a des cas où il est logique pour un client d'imbriquer ses pièces à l'avance, par exemple lorsque le fichier imbriqué consommera une feuille entière de matériau ou lorsque le client fournit son propre matériau.

L'impact de la géométrie et du positionnement. Exemples pratiques avec l'Instant Quoting Engine

Exemple 1

Le choix d'imbriquer ou non vos pièces dépend principalement de la géométrie de votre pièce. Nous utiliserons les illustrations ci-dessous pour vous aider à démontrer quand l'imbrication est un outil économique et quand ce n'est pas le cas.

Nous avons créé deux fichiers DXF différents avec des parties de même taille mais disposées différemment :

• Dans le premier fichier, les pièces sont disposées plus larges et occupent une feuille plus grande
• Dans le second, ils sont placés côte à côte et occupent une feuille plus petite

Nous avons téléchargé ces fichiers dans l'Instant Quoting Engine (IQE) avec les mêmes paramètres :matériau, épaisseur de tôle, finition, etc. L'algorithme a reconnu ces deux fichiers différents comme identiques et a renvoyé le même prix :

Cela s'est produit parce que l'algorithme ne reconnaît que l'espace "utile" occupé par les pièces. Ainsi, si vous divisez les mêmes pièces en différents fichiers et que vous les téléchargez sur le moteur de devis instantané, le prix total reste le même.

Mais il serait plus pratique pour les fabricants de travailler avec des fichiers séparés. Il pourra disposer lui-même les pièces lors de la mise en place du matériel en tenant compte des tôles dont il dispose.

Exemple 2

Pour le deuxième exemple, nous avons utilisé deux autres fichiers DXF différents :

• Dans le premier fichier, les pièces sont disposées séparément
• Dans le deuxième fichier, les boîtes englobantes des mêmes pièces se croisent

Cette fois, l'IQE a reconnu les fichiers différemment et nous a donné un meilleur prix pour le fichier dans lequel les parties se chevauchent :

En bref, si les boîtes englobantes des composants individuels ne peuvent pas occuper le même espace, vous ne tirerez aucun avantage de l'imbrication des pièces dans le même fichier.

Fichiers d'imbrication pour la découpe de tôle avec Xometry

Comme déjà mentionné, la méthode idéale pour créer des fichiers d'imbrication pour la tôle consiste à utiliser un logiciel de CAO dédié qui convertit automatiquement les conceptions normales en fichiers DXF imbriqués. Lorsque vous citez les pièces imbriquées, vous devez garder à l'esprit les avantages et considérations suivants.

Avantages des fichiers imbriqués :

• Obtenez différentes pièces citées sous un seul article au lieu de plusieurs lignes pour plusieurs pièces
• Éviter les chargements et configurations de plusieurs parties
• Configuration simple du matériau, de la finition et d'autres options avec un seul article

Considérations sur les fichiers imbriqués :

• Toutes les pièces imbriquées doivent avoir la même épaisseur, le même matériau et la même finition
• Imbriquer soigneusement les pièces selon l'inspection formelle conformément au rapport dimensionnel. Le téléchargement d'un dessin 2D pour chaque composant est avantageux pour une inspection correcte
• Une marge de 6,5 mm et un espacement de 0,8 mm entre les pièces individuelles pour la découpe au laser
• Afin d'éviter la perte de composants imbriqués petits, délicats et complexes, il est recommandé d'ajouter des languettes détachables pour les pièces de moins de 50 mm

Meilleures pratiques d'imbrication de fichiers DXF pour la tôlerie

1. Corrigez les erreurs de conception courantes

Il est très important de rechercher les erreurs de conception potentielles qui créent un fichier inutilisable qui ralentit l'ensemble du processus de fabrication. Les coûts encourus lors de la conception sont minimes alors que les coûts de correction lors de la fabrication sont bien plus élevés.

Par conséquent, il est préférable de créer un fichier sans erreur avant de l'envoyer au devis et à la fabrication. Voici les problèmes courants :

• Dupliquer ou superposer des lignes, des courbes, des points, etc.
• Informations non supprimées telles que les informations sur le cartouche, les notes et les dimensions
• Géométrie ouverte comme les courbes ouvertes, les lignes déconnectées, etc.
• Lignes avec des longueurs inférieures à zéro

Conseil de conception :exportez vos conceptions sous forme de polylignes pour vous assurer que la géométrie comporte des éléments fermés continus. Assurez-vous toujours que les éléments non liés au profil tels que les titres, les textes et les lignes auxiliaires sont supprimés.

2. Évitez d'utiliser des splines

Les splines sont les caractéristiques de conception couramment utilisées en CAO. Ils sont utilisés pour produire des géométries complexes comme des profils d'engrenages. Le problème avec les équipements CNC est qu'ils fonctionnent sur des codes G et ne peuvent pas lire les splines. Ils fonctionnent généralement sur des mouvements linéaires ou circulaires.

En conséquence, ils lisent les splines comme des lignes ou des arcs. Cela entraîne une perte de précision géométrique et dimensionnelle.

Conseil de conception :Dans la mesure du possible, utilisez des lignes et des arcs dans votre conception pour remplacer les splines. Exporter en polylignes et non en splines.

3. Maintenir l'espacement entre les pièces

L'espacement est recommandé entre les pièces pour s'assurer que les pièces imbriquées sortent comme vous le souhaitez. Cela permet de tenir compte du trait de scie ou de la largeur du matériau retiré lors du processus de coupe.

Le trait de coupe général varie en fonction du processus, mais les directives suivantes sont utiles :

• Trait de découpe laser :0,08 à 1 mm
• Trait de découpe au plasma :2 - 3 mm
• Trait de découpe au jet d'eau :0,76 à 1,02 mm

4. Onglets de séparation pour les petites pièces

L'ajout de languettes détachables pour les petites pièces ou celles présentant des caractéristiques complexes et délicates aide à réduire les pertes et les dommages aux pièces pendant la fabrication. Ils aident également à conserver toutes les pièces sur la tôle après la découpe, par exemple, un post-traitement supplémentaire en cas de matériau très fin.

Conseil de conception : Il est recommandé d'ajouter des languettes détachables pour les pièces inférieures à 50 mm ou pour les éléments délicats. Les languettes d'environ 0,05 mm fonctionnent pour la plupart des pièces.

5. Optimisez les pièces avec un logiciel d'imbrication

L'utilisation de fonctions d'imbrication automatisées ou d'un logiciel d'optimisation dédié comme Autodesk Fusion 360 (téléchargez le complément Xometry) ou ProNest peut aider à presser le maximum de pièces dans l'espace disponible.

Ces logiciels sont également capables de s'adapter à des formes complexes difficiles à réaliser normalement. Il est fortement recommandé d'exporter le fichier au format DXF après l'optimisation de l'imbrication.

Conseil de conception :De nombreux logiciels de CAO populaires ont une fonction d'imbrication intégrée. Vérifiez si votre logiciel l'a ou utilisez un logiciel qui peut facilement imbriquer des fichiers.

Préparez vos fichiers CAO et chargez-les en ligne

L'imbrication des pièces en tôle contribue à simplifier la commande, la réduction des matériaux et des coûts. L'exportation d'un fichier DXF imbriqué facilite toujours l'estimation des coûts. Téléchargez vos fichiers sur Xometry Instant Quoting Engine et obtenez un devis en quelques secondes pour vos projets de découpe de feuilles.