Производството вече не се ограничава до избор между 3D печат и CNC обработка. Хибридното производство съчетава адитивно производство (сутринта) със субтрактивна CNC обработка, за да се възползвате от двете технологии.

В типичния хибриден процес, адитивното производство първо създава компонент, близък до крайната му форма, известен също като почти-нето-форма част. След това се използва CNC обработка за отстраняване на излишния материал и завършване на критичните повърхности до необходимите размери, допуски и качество на повърхността.

Тази комбинация става все по-полезна в космическото, медицинското, енергийното, автомобилното, индустриалното оборудване и поддръжката, ремонта и основния ремонт (MRO).

Основният процес е сравнително прост:

Добавете материал → Изграждане в близост-нетна форма → Критични характеристики на CNC машина → Проверете готовата част

Адитивното производство се използва за области, които изискват сложни форми, вътрешни структури или лек дизайн. CNC обработката се използва за повърхности, където се изисква висока прецизност и отлично покритие на повърхността.

Някои усъвършенствани хибридни машини могат да извършват както адитивно отлагане, така и CNC обработка в рамките на една и съща машина. Това може да намали повторното позициониране на детайла и да подобри последователността на размерите.

1. По-малко материални отпадъци

Традиционната CNC обработка често започва с голям блок материал и премахва значително количество от него. Това може да генерира значителни отпадъци, особено при обработка на сложни компоненти от скъпи материали като титанови или никелови сплави.

При адитивното производство материалът се отлага предимно там, където е необходим. CNC машинната обработка след това премахва само излишния материал, необходим за постигане на крайните спецификации.

Това близо-нето-подходът към формата може да подобри използването на материала и да намали производствените разходи.

2. По-сложни геометрии

Адитивното производство позволява на инженерите да създават форми, които са трудни за производство само с конвенционална обработка.

Примерите включват:

-- Решетъчни структури

-- Вътрешни канали

-- Леки конструкции

-- Топология-оптимизирани компоненти

-- Сложни извити геометрии

След отпечатване CNC обработката може да завърши важни монтажни повърхности, отвори, резби и други функционални характеристики.

Това дава на дизайнерите по-голяма свобода да оптимизират компонентите за производителност, вместо да проектират само около традиционните производствени ограничения.

3. По-добра точност и повърхностно покритие

Производството с добавки осигурява отлична гъвкавост на дизайна, но отпечатаните повърхности може да изискват допълнителна обработка.

CNC обработката е много подходяща за подобряване на точността на размерите и качеството на повърхността. Прецизното фрезоване и струговане може да се използва в области като:

-- Лагерни седалки

-- Прецизни отвори

--нишки

-- Монтажни повърхности

-- Уплътнителни повърхности

Критични характеристики на данните

Резултатът е компонент, който съчетава геометричната гъвкавост на адитивното производство с прецизността на CNC машинната обработка.

Космонавтика

Аерокосмическата промишленост е едно от най-важните приложения, тъй като компонентите на самолетите често изискват леки конструкции, сложни геометрии и високи-материали за изпълнение.

Хибридното производство може да помогне за намаляване на материалните отпадъци, докато произвежда компоненти както със сложни форми, така и с прецизни функционални повърхности.

Медицински

Медицинските компоненти и импланти могат да изискват персонализирани или много сложни геометрии. Адитивното производство може да създаде основната форма, докато CNC обработката може да завърши интерфейси и други критични повърхности.

енергия

Енергийната индустрия използва компоненти, които могат да работят при високи температури, налягане и взискателни механични условия. Хибридното производство може да предостави нови начини за производство на сложни и високи продукти-компоненти за ефективност, като същевременно подобрява ефективността на материалите.

MRO и резервни части

Хибридното производство също е полезно за поддръжка и подмяна на компоненти. Когато сложна част е повредена или трудна за получаване, потенциално може да се добави материал за възстановяване на геометрията, последвано от обработка с ЦПУ за връщане на критичните размери към спецификацията.

CNC обработката остава критична част от хибридното производство.

Модерен мулти-ос CNC машини, особено 5-центрове за обработка на оси, могат да достигнат сложни повърхности от различни посоки и да намалят броя на необходимите настройки.

След адитивното производство CNC обработката може да осигури крайната точност на размерите и повърхностното покритие. Оборудването за проверка, като CMM, след това може да провери дали завършеният компонент отговаря на изискваните спецификации.

Следователно хибридното производство не е просто комбиниране на две технологии. Това изисква ефективно планиране на процеса, адитивно производство, CNC обработка и инспекция.

Очаква се хибридното производство да стане по-широко използвано, тъй като адитивното производство и CNC технологиите продължават да се развиват.

Най-голямото предимство е гъвкавостта: производителите могат да използват адитивно производство, където е необходима сложна геометрия, и CNC обработка, където прецизността е от съществено значение.

Вместо да питат дали 3D печатът или CNC машинната обработка са по-добри, производителите могат да зададат по-практичен въпрос:

Кой процес е най-добър за всяка характеристика на частта?

Чрез комбиниране на силните страни на двете технологии, хибридното производство може да намали загубата на материали, да позволи сложни дизайни, да подобри прецизността и да създаде нови възможности за модерно производство.

Хибридното производство обединява свободата на дизайна на адитивното производство и прецизността на обработката с ЦПУ.

От авиационни и медицински компоненти до енергийно оборудване и MRO приложения, този подход може да помогне на производителите да произвеждат сложни части по-ефективно, като същевременно намалява ненужното отстраняване на материали.

Адитивното производство създава сложната геометрия. CNC обработката осигурява прецизност. Заедно те създават по-гъвкаво производствено решение.