لم يعد التصنيع يقتصر على الاختيار بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي. يجمع التصنيع الهجين بين التصنيع الإضافي (صباحا) مع التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الطرحي للاستفادة من كلتا التقنيتين.

في عملية هجينة نموذجية، يقوم التصنيع الإضافي أولاً بإنشاء مكون قريب من شكله النهائي، المعروف أيضًا باسم قريب-صافي-جزء الشكل. يتم بعد ذلك استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لإزالة المواد الزائدة وإنهاء الأسطح الحرجة وفقًا للأبعاد والتفاوتات وجودة السطح المطلوبة.

أصبح هذا المزيج مفيدًا بشكل متزايد في مجالات الطيران والطب والطاقة والسيارات والمعدات الصناعية والصيانة والإصلاح والتجديد (MRO).

العملية الأساسية بسيطة نسبيًا:

أضف مادة → بناء بالقرب-شكل صافي → الميزات الهامة لآلة CNC → فحص الجزء النهائي

يتم استخدام التصنيع الإضافي في المناطق التي تتطلب أشكالًا معقدة أو هياكل داخلية أو تصميمات خفيفة الوزن. يتم استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للأسطح التي تتطلب دقة عالية وتشطيبًا ممتازًا للسطح.

يمكن لبعض الآلات الهجينة المتقدمة إجراء عملية الترسيب الإضافي والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي داخل نفس الجهاز. وهذا يمكن أن يقلل من تغيير موضع قطعة العمل ويحسن اتساق الأبعاد.

1. نفايات مادية أقل

غالبًا ما تبدأ الآلات التقليدية باستخدام الحاسب الآلي بكتلة كبيرة من المواد وتزيل كمية كبيرة منها. يمكن أن يؤدي ذلك إلى توليد نفايات كبيرة، خاصة عند تصنيع مكونات معقدة من مواد باهظة الثمن مثل التيتانيوم أو سبائك النيكل.

مع التصنيع الإضافي، يتم ترسيب المواد في المقام الأول حيث تكون هناك حاجة إليها. تقوم المعالجة باستخدام الحاسب الآلي بعد ذلك بإزالة المواد الزائدة المطلوبة لتحقيق المواصفات النهائية فقط.

هذا قريب-صافي-يمكن لنهج الشكل تحسين استخدام المواد وتقليل تكاليف التصنيع.

2. هندسة أكثر تعقيدا

يتيح التصنيع الإضافي للمهندسين إنشاء أشكال يصعب إنتاجها باستخدام الآلات التقليدية وحدها.

تشمل الأمثلة ما يلي:

-- هياكل شعرية

-- القنوات الداخلية

-- هياكل خفيفة الوزن

-- طوبولوجيا-المكونات الأمثل

-- هندسة منحنية معقدة

بعد الطباعة، يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي إنهاء الأسطح والثقوب والخيوط والميزات الوظيفية الأخرى المهمة.

يمنح هذا المصممين حرية أكبر لتحسين المكونات من أجل الأداء بدلاً من التصميم فقط حول قيود التصنيع التقليدية.

3. دقة أفضل وتشطيب سطحي

يوفر التصنيع الإضافي مرونة تصميمية ممتازة، لكن الأسطح المطبوعة قد تتطلب تشطيبًا إضافيًا.

إن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مناسب تمامًا لتحسين دقة الأبعاد وجودة السطح. يمكن استخدام الطحن الدقيق والخراطة في مناطق مثل:

-- تحمل المقاعد

-- الحفر الدقيقة

--المواضيع

-- تصاعد الأسطح

-- أسطح الختم

ميزات المسند الحرجة

والنتيجة هي مكون يجمع بين المرونة الهندسية للتصنيع الإضافي ودقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

الفضاء الجوي

يعد الفضاء الجوي أحد أهم التطبيقات لأن مكونات الطائرات غالبًا ما تتطلب هياكل خفيفة الوزن وهندسة معقدة وعالية-مواد الأداء.

يمكن أن يساعد التصنيع الهجين في تقليل هدر المواد مع إنتاج مكونات ذات أشكال معقدة وأسطح وظيفية دقيقة.

طبي

يمكن أن تتطلب المكونات الطبية والمزروعات أشكالًا هندسية مخصصة أو معقدة للغاية. يمكن للتصنيع الإضافي إنشاء الشكل الأساسي، بينما يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي إنهاء الواجهات والأسطح المهمة الأخرى.

الطاقة

تستخدم صناعة الطاقة مكونات قد تعمل تحت درجات حرارة عالية وضغط وظروف ميكانيكية صعبة. يمكن أن يوفر التصنيع الهجين طرقًا جديدة لإنتاج معقد وعالي الجودة-مكونات الأداء مع تحسين كفاءة المواد.

MRO وقطع الغيار

يعد التصنيع الهجين مفيدًا أيضًا في صيانة المكونات واستبدالها. عندما يتضرر جزء معقد أو يصعب الحصول عليه من المصدر، يمكن إضافة مادة لاستعادة الشكل الهندسي، تليها المعالجة باستخدام الحاسب الآلي لإعادة الأبعاد الحرجة إلى المواصفات.

تظل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي جزءًا مهمًا من التصنيع الهجين.

متعددة الحديثة-محور آلات CNC، وخاصة 5-يمكن لمراكز المعالجة المحورية الوصول إلى الأسطح المعقدة من اتجاهات مختلفة وتقليل عدد الإعدادات المطلوبة.

بعد التصنيع الإضافي، يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي أن يوفر دقة الأبعاد النهائية والتشطيب السطحي. يمكن لمعدات الفحص مثل CMMs التحقق مما إذا كان المكون النهائي يلبي المواصفات المطلوبة.

ولذلك، فإن التصنيع الهجين لا يقتصر فقط على الجمع بين تقنيتين. فهو يتطلب تخطيطًا فعالاً للعمليات، والتصنيع الإضافي، والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي، والفحص.

من المتوقع أن يصبح التصنيع الهجين مستخدمًا على نطاق أوسع مع استمرار تطور التصنيع الإضافي وتقنيات CNC.

الميزة الأكبر هي المرونة: يمكن للمصنعين استخدام التصنيع الإضافي حيث تكون هناك حاجة إلى هندسة معقدة والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي حيث تكون الدقة ضرورية.

بدلاً من التساؤل عما إذا كانت الطباعة ثلاثية الأبعاد أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أفضل، يمكن للمصنعين طرح سؤال عملي أكثر:

ما هي العملية الأفضل لكل ميزة من ميزات الجزء؟

ومن خلال الجمع بين نقاط القوة في كلتا التقنيتين، يمكن للتصنيع الهجين أن يقلل من هدر المواد، ويتيح التصاميم المعقدة، ويحسن الدقة، ويخلق إمكانيات جديدة للإنتاج الحديث.

يجمع التصنيع الهجين بين حرية التصميم للتصنيع الإضافي ودقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.

بدءًا من مكونات الطيران والمكونات الطبية وحتى معدات الطاقة وتطبيقات MRO، يمكن لهذا النهج أن يساعد الشركات المصنعة على إنتاج أجزاء معقدة بشكل أكثر كفاءة مع تقليل إزالة المواد غير الضرورية.

التصنيع الإضافي يخلق هندسة معقدة. التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يوفر الدقة. معًا، يقومون بإنشاء حل تصنيع أكثر مرونة.