Fremstilling er ikke længere begrænset til at vælge mellem 3D-print og CNC-bearbejdning. Hybridfremstilling kombinerer additiv fremstilling (AM) med subtraktiv CNC-bearbejdning for at drage fordel af begge teknologier.

I en typisk hybridproces skaber additiv fremstilling først en komponent tæt på sin endelige form, også kendt som ennæsten-netto-formdel. CNC-bearbejdning bruges derefter til at fjerne overskydende materiale og afslutte kritiske overflader til denødvendige dimensioner, tolerancer og overfladekvalitet.

Denne kombination bliver mere og merenyttig inden for rumfart, medicin, energi, bilindustrien, industrielt udstyr og vedligeholdelse, reparation og eftersyn (MRO).

Den grundlæggende proces er relativt enkel:

Tilføj materiale → Byg tæt på-netform → CNC maskine kritiske funktioner → Undersøg den færdige del

Additiv fremstilling bruges til områder, der kræver komplekse former, interne strukturer eller letvægtsdesign. CNC-bearbejdning anvendes til overflader, hvor der kræves høj præcision og fremragende overfladefinish.

Nogle avancerede hybridmaskiner kan udføre både additiv deponering og CNC-bearbejdning i samme maskine. Dette kan reducere genplacering af emnet og forbedre dimensionskonsistensen.

1. Mindre materialespild

Traditionel CNC-bearbejdning starter ofte med en stor blok materiale og fjerner en betydelig mængde af det. Dette kan generere betydeligt spild, især ved bearbejdning af komplekse komponenter fra dyre materialer såsom titanium ellernikkellegeringer.

Ved additiv fremstilling afsættes materiale primært, hvor det ernødvendigt. CNC-bearbejdning fjerner derefter kun det overskydende materiale, der kræves for at opnå de endelige specifikationer.

Dette tæt på-netto-formtilgang kan forbedre materialeudnyttelsen og reducere produktionsomkostningerne.

2. Mere komplekse geometrier

Additiv fremstilling gør det muligt for ingeniører at skabe former, der er vanskelige at fremstille ved hjælp af konventionel bearbejdning alene.

Eksempler omfatter:

-- Gitterstrukturer

-- Interne kanaler

-- Lette strukturer

-- Topologi-optimerede komponenter

-- Komplekse buede geometrier

Efter udskrivning kan CNC-bearbejdning afslutte vigtige monteringsoverflader, huller, gevind og andre funktionelle funktioner.

Dette giver designere større frihed til at optimere komponenter til ydeevne i stedet for kun at designe omkring traditionelle produktionsbegrænsninger.

3. Bedrenøjagtighed og overfladefinish

Additiv fremstilling giver fremragende designfleksibilitet, men trykte overflader kan kræve yderligere efterbehandling.

CNC-bearbejdning er velegnet til at forbedre dimensionsnøjagtighed og overfladekvalitet. Præcisionsfræsning og -drejning kan bruges på områder som:

-- Lejesæder

-- Præcisionsboringer

--Tråde

-- Monteringsflader

-- Tætningsflader

Kritiske datum træk

Resultatet er en komponent, der kombinerer den geometriske fleksibilitet ved additiv fremstilling med præcisionen fra CNC-bearbejdning.

Rumfart

Luftfart er en af de vigtigste applikationer, fordi flykomponenter ofte kræver lette strukturer, komplekse geometrier og høje-ydeevne materialer.

Hybridfremstilling kan hjælpe med at reducere materialespild og samtidig producere komponenter med både komplekse former og præcise funktionelle overflader.

Medicinsk

Medicinske komponenter og implantater kan kræve tilpassede eller meget komplekse geometrier. Additiv fremstilling kan skabe den grundlæggende form, mens CNC-bearbejdning kan afslutte grænseflader og andre kritiske overflader.

Energi

Energiindustrien bruger komponenter, der kan fungere under høje temperaturer, tryk og krævende mekaniske forhold. Hybridfremstilling kan givenye måder at producere komplekse og høje-ydeevnekomponenter samtidig med at materialeeffektiviteten forbedres.

MRO og reservedele

Hybridfremstilling er ogsånyttig til vedligeholdelse og udskiftning af komponenter. Når en kompleks del er beskadiget eller svær at skaffe, kan materiale potentielt tilføjes for at genoprette geometrien, efterfulgt af CNC-bearbejdning for at returnere kritiske dimensioner til specifikationen.

CNC-bearbejdning er fortsat en kritisk del af hybridproduktion.

Moderne multi-akse CNC-maskiner, især 5-aksebearbejdningscentre, kannå komplekse overflader fra forskellige retninger og reducere antallet afnødvendige opsætninger.

Efter additiv fremstilling kan CNC-bearbejdning give den endelige dimensionellenøjagtighed og overfladefinish. Inspektionsudstyr såsom CMM'er kan derefter verificere, om den færdige komponent opfylder de påkrævede specifikationer.

Derfor handler hybridfremstilling ikke blot om at kombinere to teknologier. Det kræver effektiv procesplanlægning, additiv fremstilling, CNC-bearbejdning og inspektion.

Hybridfremstilling forventes at blive mere udbredt, efterhånden som additiv fremstilling og CNC-teknologier fortsætter med at udvikle sig.

Den største fordel er fleksibilitet: Producenterne kan bruge additiv fremstilling, hvor der er behov for kompleks geometri, og CNC-bearbejdning, hvor præcision er afgørende.

I stedet for at spørge, om 3D-print eller CNC-bearbejdning er bedre, kan producenter stille et mere praktisk spørgsmål:

Hvilken proces er bedst for hver del af delen?

Ved at kombinere styrkerne ved begge teknologier kan hybridfremstilling reducere materialespild, muliggøre komplekse designs, forbedre præcisionen og skabenye muligheder for moderne produktion.

Hybridfremstilling samler designfriheden ved additiv fremstilling og præcisionen ved CNC-bearbejdning.

Fra luftfarts- og medicinske komponenter til energiudstyr og MRO-applikationer kan denne tilgang hjælpe producenter med at producere komplekse dele mere effektivt og samtidig reducere unødvendig materialefjernelse.

Additiv fremstilling skaber den komplekse geometri. CNC-bearbejdning leverer præcisionen. Sammen skaber de en mere fleksibel fremstillingsløsning.