Qu'est-ce que l'imbrication (nesting) en découpe laser et combien de matière économise-t-elle ?
L'imbrication (nesting) consiste à disposer les pièces sur une plaque pour qu'elles consomment le moins de matière possible. Le gain dépend des formes : les rectangles ne gagnent presque rien par rapport à une grille, alors que des pièces irrégulières comme des animaux et des étoiles peuvent gagner beaucoup en pivotant et en s'emboîtant. Mesurez toujours vos propres pièces, car aucun pourcentage unique ne convient à tous les travaux.
Il y a une petite piqûre particulière à regarder une plaque de contreplaqué après le travail : douze belles pièces, et entre elles un treillis de bois restant trop fin pour servir et trop joli pour être jeté. L'imbrication est l'art de rendre ce treillis plus petit.
L'imbrication (nesting) est le processus qui consiste à disposer les contours des pièces sur une plaque de matériau pour qu'elles s'ajustent au plus serré, en laissant le moins de perte possible. Elle peut se faire à la main, par une simple disposition en grille, ou automatiquement par un logiciel qui fait pivoter et emboîter les formes.
Combien l'imbrication fait-elle économiser ?
Aucun chiffre honnête ne convient à tous les projets, car tout dépend de la forme des pièces. Ce que nous pouvons donner, c'est la manière dont le gain se comporte.
| Forme de pièce | Disposition en grille | Ce qu'ajoute l'imbrication | Raison |
|---|---|---|---|
| Rectangles, carreaux, dessous de verre (carrés) | Déjà serrée | Presque rien | Pas de vides à combler |
| Cercles | Environ 78 % d'une plaque au mieux en grille carrée | Gains avec des rangées décalées | L'empilement hexagonal est plus dense |
| Cœurs, étoiles | Moyenne | Souvent notable | Les pointes se glissent dans les creux des voisines |
| Animaux avec pattes, bois de cerf | Lâche | Les plus grands gains | Grands creux concaves |
| Tailles mixtes | Mauvaise | Grands | Les petites pièces comblent les trous des grandes |
Un cercle dans une grille carrée couvre environ 78,5 % de sa cellule (π ÷ 4). Des rangées décalées peuvent atteindre environ 90 %, un fait géométrique général, qui montre pourquoi même une forme simple gagne à un placement plus malin.
Les facteurs qui décident de votre résultat
- La concavité des formes : des encoches profondes créent des vides comblables.
- La liberté de rotation : autoriser 90 degrés ou n'importe quel angle aide, mais surveillez le sens du fil du bois (voir plus bas).
- L'espacement entre les pièces : 2–3 mm pour du contreplaqué 3 mm sur CO2, 3–5 mm sur une diode où la carbonisation s'étend.
- La taille de plaque et les marges : gardez 5 à 10 mm du bord de la plaque.
- Le mélange de pièces : différentes tailles sur une même plaque battent souvent la répétition d'une seule taille.
- La découpe en ligne commune : deux pièces qui partagent un bord sont découpées par une seule ligne, ce qui économise du temps et du bois. Cela ne marche que pour des bords droits qui coïncident et demande de l'attention au kerf.
Exemple chiffré : les rennes en décoration
Notre renne en décoration mesure 90 × 124 mm. Avec une simple grille et 5 mm d'écart, voici ce qui tient dans le tableau ci-dessous :
| Plaque | Résultat en grille | Les rectangles englobants couvrent |
|---|---|---|
| 300 × 400 mm | 9 pièces (3 × 3) | 84 % de la plaque |
| 600 × 400 mm | 18 pièces (6 × 3) | 84 % de la plaque |
Ces 84 % sont la surface des rectangles qui entourent les pièces. Le renne lui-même couvre bien moins que son rectangle, car l'espace entre les bois et les pattes est vide. Un logiciel d'imbrication peut glisser un second renne dans cet espace : c'est là qu'une ou deux pièces de plus par plaque peuvent apparaître. Nous n'affirmons aucun chiffre fixe ; testez avec votre logiciel et votre fichier.
Comment imbriquer, étape par étape
- Importez toutes les pièces à leur taille finale. Voir comment mettre des fichiers laser à l'échelle.
- Réglez l'espacement selon votre laser et votre matériau.
- Décidez de la rotation : libre pour l'acrylique, restreinte pour le fil du contreplaqué.
- Lancez l'imbrication automatique, ou placez les pièces à la main.
- Vérifiez l'ordre de découpe (formes intérieures avant extérieures) et qu'aucune pièce n'en chevauche une autre.
- Découpez une plaque d'essai avant la série complète.
Des logiciels d'imbrication dédiés aux makers de laser sont conçus pour cette tâche : ils rangent automatiquement les pièces sur une plaque pour économiser de la matière. Certains programmes laser incluent une fonction de disposition basique qui fait de la grille et un peu de rotation.
Astuce : gardez un bac pour vos chutes. Une bonne configuration d'imbrication permet d'insérer de petites pièces dans les formes restantes des travaux précédents.
Erreur fréquente : imbriquer les pièces si serré que le kerf et les marques de brûlure les fusionnent. Sur une diode, la carbonisation et les flambées peuvent décolorer, voire souder, les bords voisins. Laissez au moins 3 mm entre les pièces, sauf si vous voulez une coupe partagée.
Fil du bois, solidité et aspect
Le contreplaqué a un sens de fil dans le placage de surface. Les pièces fines comme les bois de cerf cassent plus facilement en travers du fil. Si vous faites pivoter librement une pièce délicate pour un rangement plus serré, vous risquez d'échanger de la matière contre des pointes cassées. Marquez les pièces fragiles « pas de rotation » ou alignez-les avec le fil. Pour l'acrylique et le MDF, cette préoccupation est moindre.
Prochaine étape
Prenez la pièce que vous découpez le plus souvent, placez-en 9 ou 18 sur une plaque dans votre logiciel et comparez la disposition avec une imbrication automatique. Comptez les pièces, notez la surface de plaque utilisée et gardez la meilleure disposition comme modèle. Pour d'autres façons de réduire les pertes, lisez réduire les pertes de contreplaqué.
Questions et réponses
Qu'est-ce que l'imbrication en découpe laser ?
Disposer les pièces sur une plaque pour qu'elles s'ajustent au plus serré et laissent le moins de matière inutilisée, à la main ou avec un logiciel qui fait pivoter et emboîter les formes.
Combien de matière l'imbrication fait-elle économiser ?
Cela dépend des formes. Les rectangles ne gagnent presque rien par rapport à une grille, alors que des pièces concaves comme des animaux peuvent gagner notablement. Testez vos propres fichiers, car aucun pourcentage unique n'est fiable.
Quel espace laisser entre les pièces imbriquées ?
Environ 2 à 3 mm pour du contreplaqué 3 mm sur CO2, et 3 à 5 mm sur une diode, pour éviter la carbonisation et la fusion des bords.
L'imbrication affecte-t-elle la durée de découpe ?
Elle réduit en général les déplacements et peut raccourcir la durée, et la découpe en ligne commune supprime les bords en double. Des dispositions très serrées peuvent demander des coupes plus lentes si la chaleur s'accumule.
Puis-je faire pivoter librement les pièces en imbriquant du contreplaqué ?
Oui, mais les éléments fins sont plus fragiles en travers du fil : gardez donc les pièces fragiles alignées avec le fil.
Faut-il un logiciel spécial pour imbriquer ?
Non pour les travaux simples, car une grille fonctionne à la main. Un logiciel d'imbrication dédié aide pour les formes irrégulières et les séries mixtes.