CNC 절단을 위해 4x8 판재에 부품을 네스팅하는 법
CNC 작업에 판재를 쓰면 판재 장수가 견적에서 가장 큰 재료비 항목인 경우가 많습니다. 그 장수를 결정하는 것이 네스팅, 즉 각 판재에 부품을 배치하는 방식입니다. 더 촘촘하게 배치하면 작은 작업에서는 한 장, 큰 작업에서는 여러 장을 아낄 수 있습니다. 원리와, 디자인 단계에서 도울 수 있는 방법을 소개합니다.
판재는 표기만큼 크지 않습니다
'4×8' 합판이나 MDF는 48 × 96 in입니다. 미터법 판재는 보통 1220 × 2440 mm로 조금 더 큽니다. 발틱 버치는 대신 5×5 ft(60 × 60 in, 즉 1525 × 1525 mm) 판재로 나오는 경우가 많습니다. 하지만 그 면적을 다 쓸 수는 없습니다.
- 가장자리 여유. 나사나 클램프 자리, 또는 공장 출고 가장자리가 늘 곧거나 직각이지 않기 때문에 메이커는 둘레에 띠를 남깁니다. 0.5~1 in가 흔합니다.
- 부품 사이 간격. 비트는 지름만큼의 홈을 깎아 냅니다. 모든 부품 옆에 그 간격이 필요해서, 1/4 in 비트라면 부품 사이에 1/4 in가 들어갑니다. 플라즈마 테이블에서는 절단 폭이며 보통 더 좁습니다.
- 결함. 합판에는 공극, 땜질 자국, 손상된 모서리가 있을 수 있고, 메이커는 그 부분을 피합니다.
기본 계산
같은 직사각형 부품을 단순한 격자로 배치할 때:
가로 개수 = 내림((판재 너비 − 2 × 여유 + 간격) ÷ (부품 너비 + 간격))
세로도 같은 방식으로 계산해서 곱합니다. 판재 쪽의 '+ 간격'은 마지막 부품 뒤에는 간격이 필요 없다는 점을 반영한 것입니다.
예시: 4×8 판재에 12 × 18 in 선반, 1/4 in 비트, 여유 1/2 in.
- 사용 가능 너비: 48 − 1 = 47 in. 가로: 내림(47.25 ÷ 12.25) = 3.
- 사용 가능 길이: 96 − 1 = 95 in. 세로: 내림(95.25 ÷ 18.25) = 5.
- 판재당 15개.
부품을 90° 돌리면 내림(47.25 ÷ 18.25) × 내림(95.25 ÷ 12.25) = 2 × 7 = 14이므로 처음 방향이 더 낫습니다. 40개라면 어느 쪽이든 판재 3장이 필요합니다.
판재 네스팅 계산기가 이 계산을 대신해 주고, 두 방향을 모두 시도하며, 4×8, 미터법, 5×5 판재에 대해 인치나 밀리미터로 계산합니다.
작은 변경으로 판재 한 장을 아낄 때
격자 네스팅은 가장자리 근처에서 가차 없습니다. 예시에서 너비 15.5 in 부품은 가로로 3개 들어갑니다(3 × 15.5 + 2 × 0.25 = 47 in, 사용 가능 47 in에 딱 맞음). 15.75 in가 되면 2개만 들어가고 판재의 3분의 1을 잃습니다.
디자인에 여유가 있다면 부품 치수가 이런 경계에 얼마나 가까운지 확인하세요. 중요하지 않은 치수에서 1/4 in만 줄여도 한 줄이 통째로 늘어나는 경우가 있습니다.
결 방향
합판에는 표면 결이 있고, 보이는 부품에서는 중요합니다. 수납장 문, 서랍 앞판, 상판은 보통 결을 한 방향으로 맞춰야 합니다. 그래서 메이커가 더 많이 넣으려고 부품을 자유롭게 돌릴 수 없습니다.
숨겨지는 뒷판, 도장할 선반, MDF처럼 결 방향이 상관없는 부품이 있다면 알려 주세요. 메이커가 더 촘촘하게 배치할 수 있습니다.
다양한 부품과 실형상 네스팅
실제 프로젝트에 같은 직사각형만 있는 경우는 드뭅니다. 책장에는 옆판, 선반, 뒷판, 상판이 있습니다. 네스팅 기능이 있는 CAM 소프트웨어(VCarve, Aspire, Fusion, 전용 네스팅 도구)는 다양한 형상을 자동으로 돌리고 맞물려 판재를 최대한 활용하도록 배치합니다. 곡선이나 불규칙한 부품은 다른 부품의 따낸 자리 안에 넣을 수도 있습니다.
그래서 메이커의 판재 장수가 손으로 계산한 것보다 적을 수 있습니다. 또 전체 재단 목록을 한 작업으로 보내는 것이 부품을 따로따로 주문하는 것보다 대개 저렴한 이유도 여기 있습니다. 형상이 많을수록 소프트웨어가 빈틈을 메울 방법도 많아집니다.
자투리
판재마다 자투리가 나옵니다. 자투리를 주문품과 함께 보내 줄 수 있는지(시험용이나 작은 프로젝트에 유용), 혹은 앞선 판재의 자투리로 작은 부품을 잘라 줄 수 있는지 물어보세요. 이를 가격에 반영하는 메이커도 있습니다.
탭, 어니언 스킨, 작은 부품
큰 판재 위의 작은 부품은 붙잡아 둬야 합니다. 메이커는 탭(잘리지 않고 남겨 둔 작은 다리)이나 어니언 스킨(절삭 바닥에 얇게 남겼다가 나중에 다듬는 층)을 씁니다. 아주 작은 부품은 탭이 들어갈 수 있도록 간격을 더 줘야 할 수 있습니다. 아주 작은 부품이 수십 개라면 알려 주세요. 네스팅과 마감 시간 모두에 영향을 줍니다.
보드피트와 비용
판재는 장 단위로 팔리지만, 원목과 비교한다면 보드피트 수치가 도움이 됩니다. 1보드피트는 12 × 12 × 1 in이므로, 3/4 in 두께 4×8 판재는 48 × 96 × 0.75 ÷ 144 = 공칭 24보드피트입니다.
견적은 보통 재료를 사용한 판재 장수로 계산하고, 일부만 쓴 마지막 판재의 몫을 나눠 반영하기도 합니다. 기계 시간은 판재 장수가 아니라 공구 경로 길이에 달려 있어서, 촘촘한 네스팅은 재료는 아껴 주지만 가공 시간은 크게 줄이지 못합니다.
실제 두께를 재세요
부품을 끼워 맞춘다면 라벨보다 실제 판재 두께가 더 중요합니다. '3/4 in' 합판은 조금 얇은 경우가 많고, 미터법 발틱 버치는 18 mm입니다. 일괄 절단 전에 판재를 재고 슬롯 폭을 조정해 달라고 메이커에게 요청하세요.
보낼 것
- 재단 목록: 부품 이름, 너비, 길이, 두께, 수량, 그리고 중요하다면 결 방향.
- 직사각형이 아닌 부품의 DXF 또는 SVG 파일(1:1).
- 자투리를 돌려받을지 여부.
- 소재와 등급(예: 3/4 in 발틱 버치, B/BB 면) 또는 '메이커 재량'.
- 마감, 마감일, 직접 수령 또는 배송.
그런 다음 작업을 올리고 메이커에게 네스팅과 견적을 맡기세요. 등록은 무료, 구매자 수수료도 없으며, 부품이 도착해 수령을 확인할 때까지 결제 대금은 보류됩니다.