Гибридное производство: слияние аддитивных и субтрактивных процессов для передовицкого производства

Гибридное производство — комбинация аддитивного (AM) и субтрактивного производства в одном станке. Оба процесса сами по себе мощны, но вместе открывают новый уровень дизайна и производства. Сегодня гибридные системы чаще оснащены головкой направленного энергозапаса (DED) для наложения металлического порошка/проволоки и станочными модулями (токарные/фрезерные). Позволяют изготовить и доводить деталь в одной закладке, снижая ошибки — AM-деталь не уходит на второй станок для переналадки.

До гибридных станков

Металлические детали с AM-машин требовали серьезной пост-обработки для толерансов. Минимум — отрезать от строительной плиты. Часто — термообработка для снятия внутренних напряжений, растачивание/нарезание резьбы, финиш (пеенинг, виброобработка), фрезеровка/точение/шлифовка критических размеров. Доп. обработка удлиняет лид-тайм и поднимает стоимость.

Методы гибридного производства

В растущей технологии гибридные станки — еще один инструмент в арсенале. Как и любая инновация, требует времени на созревание. Производители предлагают разные методологии.

1. Последовательный: деталь полностью растет аддитивно до ближней к чистовой формы, затем субтрактивно доводится там, где нужно.
2. Чередующийся: для новой или существующей детали — AM наращивает материал, субтрактивная обработка, снова AM, снова обработка и т.д. до готовности. Пример: фрезеровка поверхностей параллельно с аддитивным формированием.

Гибрид позволяет комбинировать материалы в процессе и наносить разные металлы на одну деталь. Почти любой металл доступен в проволоке или порошке для AM: алюминий, кобальт-хром, медь, инконель, нержавейка, инструментальная сталь, титан и др. Разные металлы в одной детали дают лучшие свойства обоих без ущерба целостности.

Типы машин

Сейчас два типа гибридных станков:

1. Готовый гибридный станок с AM и субтрактивной обработкой.
2. Добавление AM-возможностей к субтрактивному станку. Устанавливают 1+ металлических AM-головки, интегрированные со стандартным набором субтрактивных инструментов.

Хотя общее число доступных гибридных станков еще невелико, технология только расширится за счет способности комбинировать оба процесса в одном.

В гибридном производстве ключ — найти правильное решение для приложения и использовать преимущества обоих методов.