Η κατασκευή δεν περιορίζεται πλέον στην επιλογή μεταξύ τρισδιάστατης εκτύπωσης και κατεργασίας CNC. Η υβριδική κατασκευή συνδυάζει την παραγωγή προσθέτων (ΠΜ) με αφαιρετική κατεργασία CNC για να εκμεταλλευτείτε και τις δύο τεχνολογίες.

Σε μια τυπική υβριδική διεργασία, η κατασκευή προσθέτων δημιουργεί πρώτα ένα συστατικό κοντά στο τελικό του σχήμα, γνωστό και ως εγγύς-καθαρό-τμήμα σχήματος. Στη συνέχεια, η κατεργασία CNC χρησιμοποιείται για την αφαίρεση της περίσσειας υλικού και το φινίρισμα κρίσιμων επιφανειών στις απαιτούμενες διαστάσεις, ανοχές και ποιότητα επιφάνειας.

Αυτός ο συνδυασμός γίνεται ολοένα και πιο χρήσιμος στην αεροδιαστημική, την ιατρική, την ενέργεια, την αυτοκινητοβιομηχανία, τον βιομηχανικό εξοπλισμό και τη συντήρηση, επισκευή και γενική επισκευή (MRO).

Η βασική διαδικασία είναι σχετικά απλή:

Προσθέστε υλικό → Χτίστε κοντά-σχήμα διχτυού → Κρίσιμα χαρακτηριστικά της μηχανής CNC → Επιθεωρήστε το έτοιμο μέρος

Η κατασκευή προσθέτων χρησιμοποιείται για περιοχές που απαιτούν πολύπλοκα σχήματα, εσωτερικές δομές ή ελαφριά σχέδια. Η κατεργασία CNC χρησιμοποιείται για επιφάνειες όπου απαιτείται υψηλή ακρίβεια και εξαιρετικό φινίρισμα επιφάνειας.

Ορισμένες προηγμένες υβριδικές μηχανές μπορούν να εκτελούν τόσο εναπόθεση προσθέτων όσο και κατεργασία CNC εντός της ίδιας μηχανής. Αυτό μπορεί να μειώσει την επανατοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας και να βελτιώσει τη συνοχή των διαστάσεων.

1. Λιγότερα Υλικά Απόβλητα

Η παραδοσιακή κατεργασία CNC ξεκινά συχνά με ένα μεγάλο μπλοκ υλικού και αφαιρεί μια σημαντική ποσότητα από αυτό. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει σημαντικά απόβλητα, ειδικά κατά την κατεργασία σύνθετων εξαρτημάτων από ακριβά υλικά όπως το τιτάνιο ή τα κράματα νικελίου.

Με την κατασκευή προσθέτων, το υλικό εναποτίθεται κυρίως όπου χρειάζεται. Στη συνέχεια, η κατεργασία με CNC αφαιρεί μόνο το πλεονάζον υλικό που απαιτείται για την επίτευξη των τελικών προδιαγραφών.

Αυτό κοντά-καθαρό-Η προσέγγιση σχήματος μπορεί να βελτιώσει τη χρήση υλικών και να μειώσει το κόστος κατασκευής.

2. Πιο σύνθετες γεωμετρίες

Η κατασκευή προσθέτων επιτρέπει στους μηχανικούς να δημιουργούν σχήματα που είναι δύσκολο να παραχθούν χρησιμοποιώντας μόνο τη συμβατική μηχανική κατεργασία.

Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν:

-- Δομές πλέγματος

-- Εσωτερικά κανάλια

-- Ελαφριές δομές

-- Τοπολογία-βελτιστοποιημένα στοιχεία

-- Πολύπλοκες καμπύλες γεωμετρίες

Μετά την εκτύπωση, η κατεργασία CNC μπορεί να ολοκληρώσει σημαντικές επιφάνειες τοποθέτησης, οπές, σπειρώματα και άλλα λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Αυτό δίνει στους σχεδιαστές μεγαλύτερη ελευθερία να βελτιστοποιούν τα εξαρτήματα για απόδοση αντί να σχεδιάζουν μόνο με βάση τους παραδοσιακούς κατασκευαστικούς περιορισμούς.

3. Καλύτερη ακρίβεια και επιφανειακό φινίρισμα

Η κατασκευή προσθέτων παρέχει εξαιρετική ευελιξία σχεδιασμού, αλλά οι τυπωμένες επιφάνειες μπορεί να απαιτούν πρόσθετο φινίρισμα.

Η κατεργασία CNC είναι κατάλληλη για τη βελτίωση της ακρίβειας διαστάσεων και της ποιότητας της επιφάνειας. Το φρεζάρισμα και το τόρνισμα ακριβείας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περιοχές όπως:

-- Καθίσματα ρουλεμάν

-- Τρύπες ακριβείας

--Νήματα

-- Επιφάνειες τοποθέτησης

-- Επιφάνειες στεγανοποίησης

Κρίσιμα στοιχεία αναφοράς

Το αποτέλεσμα είναι ένα εξάρτημα που συνδυάζει τη γεωμετρική ευελιξία της κατασκευής προσθέτων με την ακρίβεια της κατεργασίας CNC.

Αεροδιαστημική

Η αεροδιαστημική είναι μια από τις πιο σημαντικές εφαρμογές επειδή τα εξαρτήματα του αεροσκάφους απαιτούν συχνά ελαφριές δομές, πολύπλοκες γεωμετρίες και υψηλή-υλικά απόδοσης.

Η υβριδική κατασκευή μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της σπατάλης υλικών ενώ παράγει εξαρτήματα τόσο με πολύπλοκα σχήματα όσο και με ακριβείς λειτουργικές επιφάνειες.

Ιατρική

Τα ιατρικά εξαρτήματα και τα εμφυτεύματα μπορεί να απαιτούν προσαρμοσμένες ή εξαιρετικά πολύπλοκες γεωμετρίες. Η κατασκευή προσθέτων μπορεί να δημιουργήσει το βασικό σχήμα, ενώ η κατεργασία CNC μπορεί να τελειώσει διεπαφές και άλλες κρίσιμες επιφάνειες.

Ενέργεια

Η βιομηχανία ενέργειας χρησιμοποιεί εξαρτήματα που μπορεί να λειτουργούν υπό υψηλές θερμοκρασίες, πίεση και απαιτητικές μηχανικές συνθήκες. Η υβριδική κατασκευή μπορεί να προσφέρει νέους τρόπους παραγωγής πολύπλοκων και υψηλών-εξαρτήματα απόδοσης βελτιώνοντας παράλληλα την απόδοση του υλικού.

MRO και ανταλλακτικά

Η υβριδική κατασκευή είναι επίσης χρήσιμη για τη συντήρηση και την αντικατάσταση εξαρτημάτων. Όταν ένα σύνθετο μέρος είναι κατεστραμμένο ή είναι δύσκολο να προέλθει, μπορεί ενδεχομένως να προστεθεί υλικό για να αποκατασταθεί η γεωμετρία, ακολουθούμενη από κατεργασία CNC για την επιστροφή των κρίσιμων διαστάσεων στις προδιαγραφές.

Η κατεργασία CNC παραμένει ένα κρίσιμο μέρος της υβριδικής κατασκευής.

Σύγχρονο multi-μηχανές CNC άξονα, ιδιαίτερα 5-τα κέντρα κατεργασίας άξονα, μπορούν να φτάσουν σε πολύπλοκες επιφάνειες από διαφορετικές κατευθύνσεις και να μειώσουν τον αριθμό των απαιτούμενων ρυθμίσεων.

Μετά την κατασκευή προσθέτων, η κατεργασία CNC μπορεί να παρέχει την τελική ακρίβεια διαστάσεων και το φινίρισμα της επιφάνειας. Ο εξοπλισμός επιθεώρησης όπως τα CMM μπορεί στη συνέχεια να επαληθεύσει εάν το τελικό εξάρτημα πληροί τις απαιτούμενες προδιαγραφές.

Ως εκ τούτου, η υβριδική κατασκευή δεν αφορά απλώς τον συνδυασμό δύο τεχνολογιών. Απαιτεί αποτελεσματικό σχεδιασμό διαδικασίας, κατασκευή προσθέτων, κατεργασία CNC και επιθεώρηση.

Η υβριδική κατασκευή αναμένεται να χρησιμοποιηθεί ευρύτερα καθώς η κατασκευή προσθέτων και οι τεχνολογίες CNC συνεχίζουν να αναπτύσσονται.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι η ευελιξία: οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν την κατασκευή προσθέτων όπου απαιτείται πολύπλοκη γεωμετρία και την κατεργασία CNC όπου η ακρίβεια είναι απαραίτητη.

Αντί να ρωτούν εάν η τρισδιάστατη εκτύπωση ή η κατεργασία CNC είναι καλύτερη, οι κατασκευαστές μπορούν να κάνουν μια πιο πρακτική ερώτηση:

Ποια διαδικασία είναι καλύτερη για κάθε χαρακτηριστικό του εξαρτήματος;

Συνδυάζοντας τα πλεονεκτήματα και των δύο τεχνολογιών, η υβριδική κατασκευή μπορεί να μειώσει τα απόβλητα υλικών, να επιτρέψει πολύπλοκα σχέδια, να βελτιώσει την ακρίβεια και να δημιουργήσει νέες δυνατότητες για σύγχρονη παραγωγή.

Η υβριδική κατασκευή συνδυάζει τη σχεδιαστική ελευθερία της κατασκευής προσθέτων και την ακρίβεια της κατεργασίας CNC.

Από την αεροδιαστημική και τα ιατρικά εξαρτήματα μέχρι τον ενεργειακό εξοπλισμό και τις εφαρμογές MRO, αυτή η προσέγγιση μπορεί να βοηθήσει τους κατασκευαστές να παράγουν πολύπλοκα εξαρτήματα πιο αποτελεσματικά, μειώνοντας παράλληλα την περιττή αφαίρεση υλικού.

Η παραγωγή προσθέτων δημιουργεί τη σύνθετη γεωμετρία. Η κατεργασία CNC παρέχει την ακρίβεια. Μαζί, δημιουργούν μια πιο ευέλικτη λύση κατασκευής.