レーザー加工のネスティングとは？材料はどれだけ節約できる？

作業が終わった板を見ると、ちくりと胸が痛むことがあります。きれいに並んだ12個のパーツと、その間に残った、使うには細すぎて捨てるには惜しい木の格子。ネスティングは、その格子を小さくする技です。

ネスティングとは、材料の板の上にパーツの輪郭を、できるだけ無駄が出ないよう詰めて配置する作業です。手作業でも、単純な格子配置でも、形を回転させて噛み合わせるソフトによる自動配置でも行えます。

ネスティングでどれだけ節約できる？

すべてのプロジェクトに当てはまる正直な数字はありません。パーツの形に左右されるからです。お伝えできるのは、節約がどんな振る舞いをするかです。

正方形の格子に置いた円は、そのマスの約78.5%（π ÷ 4）を占めます。千鳥配置にすると約90%に達します。これは一般的な幾何学の事実で、単純な形でも、賢い配置で改善することを示しています。

結果を左右する要素

• 形の凹み： 深い切り込みは、埋められるすき間を作ります。
• 回転の自由度： 90度や任意の角度を許すと役立ちますが、木目に注意が必要です（下記参照）。
• パーツ間の間隔： CO2での3 mm合板なら2〜3 mm、焦げが広がるダイオードなら3〜5 mm。
• 板のサイズと余白： 板の縁から5〜10 mmあけておきます。
• パーツの組み合わせ： 1つのサイズを繰り返すより、1枚に異なるサイズを混ぜるほうが優れることが多いです。
• 共通線カット： 縁を共有する2つのパーツを1本の線で切ると、時間も木材も節約できます。直線で一致する縁にしか使えず、カーフに注意が必要です。

計算例：トナカイのオーナメント

私たちのトナカイのオーナメントは90 × 124 mmです。シンプルな格子配置で、5 mmの間隔をとると、次の表のように収まります。

この84%は、パーツの周りの長方形の面積です。トナカイ本体は、角と脚の間が空いているので、その長方形よりずっと小さな面積しか占めません。ネスティングソフトは、その空間に2頭目のトナカイを差し込めるので、1枚あたり1〜2個が増えることがあります。決まった数字は主張しません。お使いのソフトとデータで試してください。

ネスティングの手順

1. すべてのパーツを最終サイズで読み込む。レーザーデータの正しい拡大縮小をご覧ください。
2. 間隔を、お使いのレーザーと素材に合わせる。
3. 回転を決める：アクリルは自由、合板は木目に合わせて制限する。
4. 自動ネスティングを実行するか、手でパーツを配置する。
5. カット順（内側の図形が先、外側が後）と、パーツが重なっていないことを確認する。
6. 本番のバッチの前に、テストの板を切る。

レーザーメーカー向けの専用ネスティングソフトは、この仕事のために作られており、材料を節約するようにパーツを自動で板に配置します。レーザープログラムによっては、格子配置と簡単な回転ができる基本的な整列機能が含まれています。

Pro tip： 端材は箱に取っておきましょう。よいネスティングの環境があれば、前のジョブの端材の形に、小さなパーツを配置できます。

よくある失敗： カーフと焦げ跡が合体するほどパーツをぎりぎりに詰めること。ダイオードでは、焦げや炎で隣の縁が変色したり、くっついたりすることさえあります。共有カットを意図しない限り、パーツの間は最低でも3 mmあけてください。

木目、強度、見た目

合板は、表面の単板に木目の向きがあります。角のような細いパーツは、木目に対して直角の方向で折れやすくなります。詰めるために繊細なパーツを自由に回転させると、材料の節約と引き換えに先端が折れるかもしれません。壊れやすいパーツは「回転不可」にするか、木目に合わせましょう。アクリルやMDFでは、この心配は小さくなります。

次のステップ

いちばんよく切るパーツを選び、ソフト上で1枚に9個か18個を配置して、そのレイアウトを自動ネスティングと比べましょう。パーツ数を数え、使った板の面積を記録して、よいほうのレイアウトをテンプレートとして残します。無駄をさらに減らす方法は、合板の無駄を減らすをお読みください。