Что такое гибридное производство?

Гибридное производство — это сочетание аддитивного производства (АП) и субтрактивного производства на одной машине. Оба процесса сами по себе обладают замечательными возможностями, но в сочетании они открывают совершенно новый уровень проектирования и производства. Сегодня мы в основном видим гибридные системы, оснащенные головкой направленного осаждения энергии (DED) для нанесения металлического порошка или проволоки и станков, таких как токарный станок или мельница. Эти системы позволяют изготавливать и обрабатывать деталь за один установ, уменьшая количество ошибок, поскольку детали AM не нужно покидать одну машину для сброса на другой машине.

До гибрида

До появления гибридных машин металлические детали и компоненты, изготовленные на аддитивном станке, могли потребовать существенной последующей обработки для соблюдения установленных допусков. Как минимум, деталь должна быть отрезана от рабочей пластины. В других случаях может потребоваться термообработка детали для снятия внутренних напряжений, развертывание и нарезание резьбовых отверстий, отделочные процессы, такие как дробеструйная обработка или виброобработка, а также фрезерование, токарная обработка или шлифование критических размеров. Дополнительная обработка увеличивает время выполнения заказа и увеличивает затраты.

Методы гибридного производства

В этой растущей и изменяющейся технологии использование гибридных машин — всего лишь еще один инструмент в вашем арсенале. Как и любая другая инновационная технология, она требует времени для разработки и внедрения. Производители гибридных машин предлагают разные технологии производства.

Первый гибридный метод производства, и один из самых распространенных, заключается в последовательном выполнении аддитивных и субтрактивных процессов. Деталь полностью изготавливается с помощью аддитивного производства до почти чистой формы, а затем при необходимости обрабатывается с использованием возможностей вычитания для окончательной обработки детали.

Второй метод чередует аддитивный и субтрактивный в процессе производства. Будь то существующая или новая деталь, AM добавляет материалы, которые затем обрабатываются, добавляются дополнительные материалы AM, и деталь проходит еще один цикл обработки и так далее, пока деталь не будет завершена. Другой пример:деталь обрабатывается для чистовой обработки поверхности, когда деталь формируется с помощью аддитивного процесса.

Гибрид также позволяет комбинировать материалы во время процесса и наносить разные металлы на одну и ту же деталь. Практически любой металл доступен как в форме проволоки, так и в виде порошка для аддитивной обработки, включая алюминий, кобальт-хром, медь, инконель, нержавеющую сталь, инструментальную сталь и титан, среди прочих. Используя разные металлы в одной детали, вы можете получить лучшие свойства обеих деталей без ущерба для целостности детали.

Типы машин

В настоящее время существует два типа гибридных машин. Первая представляет собой готовую гибридную машину, предлагающую как AM, так и субтрактивную машину, а вторая предназначена для добавления возможностей AM к субтрактивной машине. При добавлении к существующей машине один или несколько металлических инструментов AM устанавливаются и предназначены для работы вместе со стандартным набором вычитающих инструментов. Хотя общее количество доступных гибридных машин по-прежнему относительно невелико, эта технология будет только расширяться и развиваться благодаря возможностям объединения обоих процессов в один.

Когда дело доходит до гибридного производства, речь идет о поиске правильного решения для приложения и использовании преимуществ обоих.