Nesting - Optimierung von plattenförmigen Werkstoffen

Ein Großteil der im Holzbau verwendeten Materialien sind plattenförmige Werkstoffe. Von OSB- und Gips-Platten bis hin zu Furniersperrholz, Mehrschichtplatten und Brettsperrholzelementen finden sie Einsatz in der Konstruktion von Dach, Wand und Decke.

Vor allem Holzwerkstoffe mit besonderen statischen Eigenschaften und hochwertigen Oberflächen stellen einen Kostenfaktor dar, den man durch eine Optimierung der Ausnutzung möglichst gering halten möchte. Die Nesting-Funktion erfüllt genau diese Anforderung optimal.

Nesting

Beim sogenannten Nesting werden plattenförmige Bauteile so ineinander verschachtelt, dass sich eine optimale Ausnutzung der Rohplatte ergibt. Diese Technik ist aus der Textil- und Stahlindustrie bekannt. Im Holzbau finden sich Hauptanwendungsgebiete vor allem bei der Verarbeitung von Brettsperrholz und Sandwichelementen. Die technischen Merkmale von Holzwerkstoffen stellen dabei spezielle Anforderungen an die Programme zur Verschachtelung.

Nesting:Verwaltung
Anforderungen für die Verschachtelung ergeben sich zum Einen aus dem verwendeten Plattenmaterial. Zum Anderen aber auch aus der Funktion und Position des einzelnen Bauteils, die Einschränkungen für die Verschachtelung mit sich bringen können.
In den Bauteilparametern kann für jedes Bauteil individuell bestimmt werden, wie es im Rohmaterial verschachtelt werden darf. Definiert werden dabei die Faserrichtung der Platte, evtl. unterschiedliche Oberflächen und die Abstände an den Bauteilkanten für Schnitte, Falze oder Nuten. Auch die Seite, mit der das Bauteil auf dem Maschinentisch liegen soll, wird voreingestellt, um eine möglichst vollständige Bearbeitung zu gewährleisten. Für untergeordnete Bauteile können damit auch Freiheiten für die Verschachtelung definiert werden, um eine höhere Ausnutzung zu erreichen.

Über die Rohplatteneinstellungen werden die zur Verfügung stehenden Platten nach Material, Größe, Stückzahl und der Seite, mit der sie auf dem Maschinentisch liegen verwaltet. Hier ist es auch möglich, Reststücke zu erfassen und beim Nesting zu berücksichtigen.

In der Nesting-Verwaltung werden die Rohplatten mit den fertig verschachtelten Bauteilen dargestellt. Hier kann in das automatische Nesting noch manuell eingegriffen werden. Einzelne Bauteile können verschoben, gedreht oder aus dem Nesting entfernt werden. Bauteile, deren Konstruktion sich verändert, werden markiert und können entfernt und ggf. neu genestet werden. Aus der Nesting Verwaltung werden Bestelllisten für die Rohplatten erstellt und Pläne für den manuellen Zuschnitt erzeugt.

Nesting: Geometrie Packer

Zur eigentlichen Verschachtelung der Bauteilformen wird auf bewährte Routinen des Fraunhofer Institutes zurückgriffen, die erfolgreich auch in anderen Industriebereichen zum Einsatz kommen.
Kleinere Bauteile können dabei in Öffnungen und Ausschnitten platziert werden. Abstände für Bearbeitungen werden automatisch berücksichtigt. Der Abstand für Sägeschnitte wird auch bei geneigten Schnitten korrekt angewandt. Die Rohplatten können bei Bedarf zur Bestellung automatisch auf die genutzte Länge gekürzt werden.

Nesting: Maschinenaufbereitung

Für das Auftrennen der Rohplatten mit CNC gesteuerten Maschinen bietet diese Funktion mehrere Optionen an, um die verschachtelten Bauteile für die Ansteuerung aufzubereiten.
Zum Einen ist es möglich, die Bauteilkonturen und die entsprechenden Abstände für die Bearbeitung der Kanten als Polygone auszugeben. Geeignete Bearbeitungszentren können diese Polygone einlesen und in Werkzeugpfade umsetzen.
Zum Anderen ist eine detaillierte Bearbeitung der Kanten mit Nut und Falzfräsungen, geneigten Schnitten, sowie eine weiterführende Bearbeitung der Bauteilflächen möglich. Die genesteten Platten werden mit sämtlichen Bearbeitungen, wie z.B. Sägeschnitten, Fräsungen und Bohrungen für die Übergabe an eine Plattenbearbeitungsanlage vorbereitet und mit dem entsprechenden Postprozessor an die Maschine übergeben.

Zum Thema Nesting finden Sie auch einen informativen Film in unserem Filmarchiv.