Ogni lastra, ogni pannello e ogni blocco che entra in officina ha un costo. Eppure, in moltissime lavorazioni CNC, una parte consistente di quel materiale non diventa mai prodotto finito, ma si trasforma in scarto.

Ritagli inutilizzabili, sfridi tra un pezzo e l’altro, errori di posizionamento, utensili che asportano più del necessario e, sommati su centinaia di cicli, questi sprechi pesano sul margine molto più di quanto si immagini. La buona notizia è che gran parte di questo spreco non è inevitabile: dipende da come vengono pianificate le lavorazioni.

In questo articolo vediamo quanto incide davvero lo spreco di materiale sulla produzione CNC, come il Nesting e le corrette strategie di taglio possono ridurlo, e perché il software giusto fa la differenza tra un’officina che butta e una che ottimizza.

Nelle lavorazioni sottrattive, ovvero quelle operazioni in cui si parte da un semilavorato e si asporta materiale fino a ottenere il pezzo finito, lo scarto è fisiologico. Il problema nasce quando diventa eccessivo.

A seconda del materiale e del tipo di lavorazione, la quota di materiale che finisce come sfrido può variare in modo significativo, e su materiali costosi come pietra, marmo, lastre tecniche o pannelli nobilitati anche pochi punti percentuali in più si traducono rapidamente in migliaia di euro l’anno.

Lo spreco, però, non è solo il materiale buttato, ma è un costo che si propaga lungo tutta la filiera. Infatti, gli scarti si traducono velocemente in più acquisti di materia prima, più tempo macchina, più consumo di utensili, più movimentazione e più smaltimento. Un impianto che non controlla lo spreco paga, di fatto, tre volte lo stesso errore.

Quando si parla di spreco, si pensa immediatamente al materiale. Tuttavia, ci sono tanti elementi che concorrono a erodere il margine.

Vediamo insieme quali sono queste voci di costo “nascoste”:

• Rilavorazioni di porzioni della lastra o del pannello in legno che diventeranno scarto
• Fermi macchina
• Manutenzione non programmata
• Usura anticipata degli utensili
• Consumi eccessivi di energia per percorsi non ottimizzati
• Costi per lo smaltimento del materiale inutilizzato

Per far sì che non si presentino queste situazioni è necessario intervenire a monte sulla strategia adottata e creare un flusso di lavoro virtuoso e senza sprechi.

Il Nesting è una tecnica che permette di disporre e organizzare più elementi all’interno di un’area limitata per far sì che tutta la lastra in pietra o il pannello in legno venga sfruttato e, di conseguenza, ridurre gli sprechi. Invece di posizionare le geometrie “a occhio”, il software effettua il calcolo degli ingombri automaticamente, creando strutture nidificate (“nest”) e preparare il pezzo per il taglio.

Per capire l’importanza del Nesting, bisogna considerare i benefici diretti e indiretti. Infatti, se questo tipo di tecnologia permette di ridurre il costo per pezzo, è importante considerare anche che consente di:

• effettuare meno cambi lastra/pannello
• creare percorsi utensile più ordinati in fase di lavorazione CNC
• pianificare la produzione riducendo gli imprevisti.

Da un punto di vista operativo, il Nesting viene effettuato da un software specifico che, sfruttando un algoritmo, ottimizza gli sprechi di materiale. Ecco come procedono gli operatori CNC per eseguirlo.

1. Il software, a partire dal progetto CAD, acquisisce i pezzi da produrre con tutte le specifiche relative a dimensioni, quantità e vincoli di lavorazione.
2. Successivamente, l’operatore dovrà impostare il formato della lastra o del pannello, lo spessore, eventuali zone da escludere a causa di difetti o fori e l’orientamento dei pezzi per poter rispettare la venatura della superficie.
3. A questo punto, l’algoritmo dispone i pezzi sfruttando al massimo l’area lavorabile e minimizzando gli sfridi. Per farlo, genera uno o più schemi di taglio.

A seconda della strategia scelta vengono creati i percorsi utensile per la macchina CNC. In questa fase si possono simulare le operazioni di taglio prima di mandare il progetto in lavorazione.

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Cosa produce, all’atto pratico, scarti di materiali? Vediamolo insieme:

• Dimensioni: un utensile CNC sovradimensionato non raggiunge gli spigoli vivi, lasciando materiale in eccesso e costringendo a effettuare passaggi di finitura successivi. Al contrario, uno strumento troppo piccolo per le lavorazioni di sgrossatura possono causare tagli imprecisi e pezzi da buttare.
• Parametri di taglio: anche la velocità e la profondità di taglio possono influire sugli scarti. Se il mandrino avanza troppo rapidamente o troppo lentamente, l’utensile può surriscaldarsi, deformando il materiale e rompendosi. Questo genera vibrazioni che rovinano la finitura superficiale, rendendo il pezzo inutilizzabile. Invece, se l’utensile va troppo in profondità, potrebbe rimuovere più materiale rispetto a quello calcolato nel programma CAM.
• Usura e rottura: uno strumento CNC usurato perde il profilo tagliente e aumenta lo sforzo di taglio, oltre a provocare quote fuori tolleranza.

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