1. מהו עקרון הליבה של פריסת חיסכון-בחומר עבור סלילים מגולגלים קרים{{2}?
גרוטאות תהליך: הכוונה לחומר הפסולת שיש לשמור על מנת לעמוד בדרישות תהליך ההטבעה, כגון חפיפות בין חלקי עבודה, מרחקי קצוות וגרוטאות קצוות צד. המטרה של חיסכון בחומר היא להפוך את ערך החפיפה קרוב ככל האפשר למינימום התיאורטי.
גרוטאות עיצוב: הכוונה לחומר הגרוטאות שנוצר עקב הצורה והמבנה של החלקים, כגון השטח הריק בין שני חלקים סמוכים. הליבה של חיסכון בחומרים היא לייעל את סידור החלקים על פני רוחב הרצועה, לצמצם את השטח הריק בין חלקים, ואפילו להטביע את הבליטה של חלק אחד בשקע של חלק אחר, ובכך למקסם את הניצול של כל סנטימטר משטח הרצועה.
2. מהי "פריסה מקוננת" או "פריסה מדורגת"? איך זה חוסך חומר?
עקרון: עבור חלקים בעלי צורה לא סדירה (כגון בצורת T-, בצורת L-, משולש וטרפז), סידור קו ישר- קונבנציונלי (חלקים בזה אחר זה, פונים לאותו כיוון) משאיר אזורים ריקים משולשים או טרפזים גדולים בין החלקים. הסדר המקונן כולל סיבוב של החלקים ב-180 מעלות או היפוך, מה שמאפשר לחלקים הקעורים והקמורים של שורות סמוכות "להיצמד".
אפקט חיסכון בחומר: שיטת סידור זו יכולה להפחית משמעותית את רוחב הרצועה. לדוגמה, סליל שבדרך כלל ידרוש ברוחב של 1000 מ"מ לסידור קו ישר- עשוי להזדקק רק ל-900 מ"מ עם סידור מדורג, שווה ערך לחיסכון ישיר בחומר של 10%. במקביל, מרחק ההזנה עשוי להתקצר, ולשפר עוד יותר את קצב ניצול השטח הכולל.
3. בעת פריסת חלקים, האם הצד הארוך של החלק תמיד צריך להיות מיושר עם כיוון הגלגול? איזו השפעה יש לזה על חיסכון בחומר?
פרספקטיבה של חיסכון בחומר-: כדי לשמור חומר, רצוי בדרך כלל שהצד הארוך של החלק יתיישר עם כיוון ההזנה. זה מקטין את גובה ההזנה ומגדיל את התפוקה ליחידת אורך. לחלופין, כדי להקטין את רוחב הסליל, הצד הארוך צריך להתיישר עם כיוון הרוחב. הסידור הספציפי תלוי לחלוטין באיזו שיטה יכולה להכיל חלקים נוספים.
פרספקטיבה של ביצועים: סלילים מגולגלים קרים- מפגינים אניזוטרופיה (מאפיינים שונים בכיוונים שונים). לחלקי רישום עמוקים-יש דרישות ליחס המתח הפלסטי של החומר (ערך r-), המחייבות שכיוון העיוות העיקרי של החלק יהיה ב-0 מעלות או 90 מעלות לכיוון הגלגול; אחרת, סביר להניח פיצוח במהלך הטבעה.
מסקנה: אם הביצועים מאפשרים, יש לתת עדיפות לכיוון הפריסה החוסכת-החומרית ביותר. אם יש צורך בדרישות ביצועים גבוהות, יש למצוא את הפתרון החיסכון-החומרי ביותר תוך הבטחת ביצועים, כגון על ידי כוונון- עדין של הזווית כדי למצוא איזון.
4.איך להשתמש בפריסה-במחשב (CAE/CAD) כדי לחסוך בחומרים בצורה קיצונית?
אופטימיזציה אוטומטית של סיבוב: התוכנה יכולה להגדיר מרווחי זווית (למשל, מעלה אחת או 0.5 מעלות) ולחשב אלפי זוויות פריסה בתוך שניות כדי למצוא את הזווית עם ניצול החומר הגבוה ביותר.
פריסת קצה משותפת: עבור חלקים מלבניים או סימטריים, התוכנה יכולה לזהות ולחפוף באופן אוטומטי את הקצוות של חלקים סמוכים, להשיג "שני חלקים בחיתוך אחד" ולבטל לחלוטין פסולת חופפת.
שימוש חוזר בחומרים עודפים: התוכנה יכולה לזהות אזורים פגומים בזנב הרצועה (זנבות חומר הנגרמים מבעיות אורך) ולנסות למלא אזורים אלו בחלקים קטנים מספריית החומרים העודפים, ולהשיג ניצול סליל הזנב.
פריסה מעורבת מרובת-מוצר: עבור ביטול קווים, ניתן לערבב ולסדר מספר חלקים שונים מאותה אצווה (למשל, לוחות פנימיים של דלת שמאל וימין לרכב) ולסדר אותם על אותה פס. "השתלבות" מאפשרת לחלקים להשלים פערים, ובדרך כלל מגדילה את הניצול הכולל ב-3%-8% בהשוואה לפריסות של שורה אחת.
5. מלבד זווית הפריסה, אילו אסטרטגיות פריסה אחרות יכולות לחסוך חומרים?
בחר את רוחב הגליל הנכון: אל תקנו בעיוורון את הגליל הרחב ביותר. חשב את הרוחב המינימלי הנדרש בהתבסס על הפריסה האופטימלית. אם סידור שני חלקים דורש 190 מ"מ, בתוספת 200 מ"מ עבור חיתוך קצה, הזמינו גליל צר ברוחב 200 מ"מ במקום להשתמש בגליל ברוחב 1000 מ"מ, שמבזבז את שני הצדדים.
צמצם חפיפה: בגבולות חוזק העובש, צמצם את החפיפה בין חלקים מ-3 מ"מ ל-2 מ"מ או אפילו 1.5 מ"מ. לייצור המוני, הפחתה של 0.5 מ"מ יכולה להיות חיסכון של טונות של פלדה מדי שנה.
פריסת מגדלים: אם חלקים רחבים בקצה אחד וצרים בקצה השני, השתמש בפריסת מגדל (סידור מדורג כמו גרם מדרגות) כדי להכיל חלקים נוספים על ידי משתנה רוחב. זה מתאים במיוחד לתהליכים שבהם חלקים מחורצים ואז חוצים-.
ייצור קבוצתי: אם סוג אחד של חלק לא יכול למלא את כל רוחב הגליל, שקול לשלב עוד חלק קטן ברוחב מתאים ואותו חומר לייצור, להפוך חומר גרוטאות שאחרת היה נחתך למוצרים שמיש.