Понимание преимуществ и проблем гибридного производства

Целью гибридного производства является объединение сильных сторон аддитивного производства (АП) с субтрактивной обработкой. Использование одного станка позволяет производить готовые детали на одном и том же станке с использованием обоих процессов. Гибридное производство объединяет лучшие черты традиционной субтрактивной обработки с аддитивным производством.

Преимущества гибридного производства

Гибридное производство предлагает несколько преимуществ по сравнению с субтрактивной или аддитивной обработкой. Благодаря способности добавки добавлять материал к существующим деталям, она позволяет создавать и ремонтировать поврежденные детали только там, где это необходимо, что снижает стоимость материала. Это также сокращает объем работ по субтрактивной обработке, поскольку материал добавляется только там, где это необходимо, что уменьшает площадь, требующую дополнительной обработки. Поскольку АМ позволяет комбинировать различные металлы, вы можете создавать собственные механические свойства слой за слоем или зону за зоной, которые могут, например, добавить прочности или помочь в передаче тепла. Наконец, возможность переключения между аддитивными и вычитающими операциями без необходимости перемещения заготовки обеспечивает значительную экономию времени.

Проблемы

Как и в случае с любой новой технологией, гибридная обработка сталкивается с рядом проблем, кривых обучения и вопросов. Первая проблема – это инвестиции и затраты на внедрение, связанные с оборудованием. Не все механические мастерские имеют возможности для немедленных инвестиций, и им придется взвешивать все за и против покупки, а затем планировать значительные расходы. Другой неотложный вопрос заключается в том, можно ли масштабировать гибридное производство, чтобы своевременно удовлетворить потребности массового производства.

После того, как машина запущена и запущена, вам необходимо понять, в какой последовательности добавлять и удалять материалы и как циклы нагрева и охлаждения могут влиять на свойства детали во время процесса. Когда материал добавляется, может ли программное обеспечение автоматически компенсировать новый материал, добавленный к детали, чтобы обеспечить обнаружение столкновения инструмента, или потребуются обновления программного обеспечения? Существуют ли передовые методы сбора излишков дорогостоящих порошков в процессе аддитивного производства для повторного использования? Наконец, выяснение того, как сохранить правильную форму и размеры обработанных поверхностей при добавлении новых материалов, которые могут существенно нагреть деталь и вызвать деформацию.

Отрасли, которые, скорее всего, выиграют от гибридного производства

Гибридное производство хорошо подходит для создания прототипов, ремонта и мелкого или штучного производства. Отрасли, получающие наибольшую выгоду, — аэрокосмическая, оборонная, медицинская и производство плесени и штампов. Гибрид производит детали по мере необходимости, устраняя затраты и потребность в хранении запасов, а также сводя к минимуму время производства, поскольку требуется меньше деталей. Он обладает универсальностью для производства сложных и нестандартных деталей и добавления материалов к существующим деталям, где это необходимо. Наконец, гибридное производство может эффективно производить или выполнять сложный ремонт пресс-форм и добавлять материалы для укрепления пресс-форм и инструментов для повышения долговечности. Со временем все больше отраслей обнаружат преимущества использования гибридного производства.

Заключение

Гибридные машины находятся в зачаточном состоянии, но у них есть потенциал стать доминирующей силой в мире производства. Объединение аддитивного и субтрактивного производства в одной машине может сэкономить цехам ценную площадь и капиталовложения. Машина может работать как AM или субтрактивная машина, а при необходимости и как гибридная. Ключом к успеху гибридной обработки будет оптимизация производственного процесса для обеспечения гибкости при сохранении строгих стандартов для производимых деталей.