تکنیک‌ها و نرم افزار های مدرن برای برش ورق‌های فلزی

۱. روش‌های مختلف برش ورق‌های فلزی

روش‌های برش ورق‌های فلزی را می‌توان به دو دسته سنتی و مدرن تقسیم کرد:

الف) روش‌های سنتی برش

این روش‌ها اغلب مبتنی بر ابزارهای مکانیکی هستند و در برخی موارد با دقت کمتر و ضایعات بیشتر همراه‌اند:

1. قیچی گیوتینی: مناسب برای برش‌های مستقیم در ورق‌های ضخیم، اما باعث ایجاد لبه‌های ناصاف می‌شود.
2. پانچ (CNC): روشی که از قالب‌های پانچ برای ایجاد سوراخ‌ها و برش‌های خاص استفاده می‌کند، اما محدودیت طراحی دارد.
3. اره نواری: مناسب برای برش قطعات خاص، اما به دلیل کندی فرآیند، کارایی پایینی دارد.

ب) روش‌های مدرن و دقیق

با پیشرفت فناوری، روش‌های جدیدی معرفی شده‌اند که دقت و سرعت بالاتری دارند:

• برش لیزری: یکی از دقیق‌ترین روش‌ها که برای برش قطعات پیچیده مناسب است. این روش لبه‌های صاف ایجاد کرده و پرت ورق را کاهش می‌دهد.
• برش پلاسما: دارای سرعت بالا و مناسب برای ورق‌های ضخیم‌تر (تا 50 میلی‌متر) است، اما دقت کمتری نسبت به لیزر دارد.
• برش واترجت: بدون ایجاد حرارت، مناسب برای مواد حساس مانند آلومینیوم و فولاد زنگ‌نزن. این روش دقت بالایی دارد اما نسبت به سایر روش‌ها کندتر است.

۲. تکنیک‌های بهینه‌سازی برش ورق

پس از انتخاب روش برش، چیدمان قطعات روی ورق تأثیر زیادی در کاهش هدررفت مواد و بهبود بهره‌وری دارد. چند تکنیک اصلی برای بهینه‌سازی برش عبارت‌اند از:

الف) الگوریتم‌ها چیدمان بهینه قطعات :

این الگوریتم‌ها به نحوی قطعات را روی ورق قرار می‌دهند که حداکثر استفاده از سطح ورق صورت گیرد و ضایعات کاهش یابد. انواع این الگوریتم‌ها شامل موارد زیر است:

• چیدمان مستطیلی (Rectangular Nesting): مناسب برای قطعات ساده و مستطیلی
• چیدمان بر اساس شکل واقعی (True Shape Nesting): مناسب برای قطعات با اشکال پیچیده
• چیدمان ترکیبی (Mixed Nesting): استفاده از ترکیب چند روش برای بیشترین بازدهی

ب) استفاده از برش مشترک (Common Line Cutting)

در برخی موارد، قطعات دارای خطوط برش مشترک هستند. در این روش، به جای برش جداگانه برای هر قطعه، یک خط برش برای دو یا چند قطعه مشترک استفاده می‌شود که باعث کاهش ضایعات و افزایش سرعت برش می‌شود.

ج) چرخش قطعات برای استفاده بهینه از فضا

گاهی با چرخش ۹۰ یا ۱۸۰ درجه‌ای قطعات، می‌توان فضای بیشتری را روی ورق ذخیره کرد. برخی نرم‌افزارهای مدرن این کار را به‌طور خودکار انجام می‌دهند.

د) استفاده از فضای خالی برای قطعات کوچک‌تر

گاهی میان قطعات برش داده شده، فضاهای خالی کوچکی باقی می‌ماند. با استفاده از این فضاها برای قرار دادن قطعات کوچک‌تر، میزان ضایعات کاهش می‌یابد.

۳. نرم‌افزارهای بهینه‌سازی برش ورق

برای اجرای بهینه این تکنیک‌ها، نرم‌افزارهای تخصصی متعددی در بازار وجود دارند که از الگوریتم‌های پیشرفته برای کاهش ضایعات و افزایش بهره‌وری استفاده می‌کنند. در ادامه برخی از شناخته‌شده‌ترین نرم‌افزارها معرفی می‌شوند:

۱. Lantek Expert Cut

🔹 مناسب برای برش لیزری، پلاسما، واترجت و پانچ
🔹 دارای الگوریتم‌های پیشرفته برای چیدمان بهینه قطعات
🔹 قابلیت مدیریت ضایعات و محاسبه هزینه‌های برش

۲. SigmaNEST

🔹 یکی از قوی‌ترین نرم‌افزارها برای بهینه‌سازی برش
🔹 دارای قابلیت برش مشترک، چرخش قطعات و کاهش پرت ورق
🔹 پشتیبانی از انواع دستگاه‌های CNC، لیزر، واترجت و پلاسما

۳. Autodesk TruNest

🔹 محصول شرکت Autodesk که برای صنایع بزرگ طراحی شده است
🔹 دارای قابلیت چیدمان خودکار قطعات با کاهش ضایعات تا ۲۰٪
🔹 سازگار با نرم‌افزارهای طراحی مانند AutoCAD و SolidWorks

۴. NestFab

🔹 نرم‌افزاری سبک و سریع، مناسب برای صنایع کوچک و متوسط
🔹 رابط کاربری ساده با قابلیت محاسبه هزینه‌های برش

۵. OptiNest

🔹 دارای الگوریتم‌های هوشمند برای چیدمان بهینه قطعات
🔹 پشتیبانی از انواع فرمت‌های DXF و DWG برای طراحی صنعتی

۴. مقایسه روش‌های برش و تأثیر نرم‌افزارهای بهینه‌سازی

۵. نتیجه‌گیری

بهینه‌سازی برش ورق‌های فلزی تأثیر مستقیمی بر کاهش هزینه‌های تولید، افزایش بهره‌وری و کاهش ضایعات مواد دارد. استفاده از تکنیک‌هایی مانند برش مشترک، چرخش قطعات و جای‌گذاری قطعات کوچک در فضای خالی، می‌تواند پرت ورق را به حداقل برساند. علاوه بر این، نرم‌افزارهای مدرن مانند Lantek، SigmaNEST و Autodesk TruNest، با الگوریتم‌های پیشرفته، امکان بهینه‌سازی فرآیند برش را فراهم کرده و کارایی تولید را افزایش می‌دهند.

با توجه به اهمیت این موضوع، استفاده از روش‌های مدرن و ابزارهای هوشمند، برای هر واحد صنعتی که با ورق‌های فلزی سر و کار دارد، یک ضرورت اجتناب‌ناپذیر محسوب می‌شود.