Valmistus ei enää rajoitu valintaan 3D-tulostuksen ja CNC-koneistuksen välillä. Hybridivalmistuksessa yhdistyvät additiivinen valmistus (AM) vähentävällä CNC-työstyksellä molempien tekniikoiden hyödyntämiseksi.

Tyypillisessä hybridiprosessissa lisäainevalmistus luo ensin komponentin, joka on lähellä sen lopullista muotoa, joka tunnetaan myösnimellä lähellä-net-muotoinen osa. Tämän jälkeen CNC-työstyksellä poistetaan ylimääräinen materiaali ja viimeistellään kriittiset pinnat vaadittuihin mittoihin, toleransseihin ja pinnan laatuun.

Tästä yhdistelmästä on tulossa yhä käyttökelpoisempi ilmailu-, lääketieteellinen, energia-, auto-, teollisuus- ja huolto-, korjaus- ja huoltoalalla. (MRO).

Perusprosessi on suhteellisen yksinkertainen:

Lisää materiaalia → Rakenna lähelle-verkon muoto → CNC-koneen kriittiset ominaisuudet → Tarkista valmis osa

Additiivista valmistusta käytetään alueilla, jotka vaativat monimutkaisia muotoja, sisäisiä rakenteita tai kevyitä malleja. CNC-työstöä käytetään pinnoille, joissa vaaditaan suurta tarkkuutta ja erinomaista pintakäsittelyä.

Jotkut kehittyneet hybridikoneet voivat suorittaa sekä lisäainepinnoitusta että CNC-työstöä samassa koneessa. Tämä voi vähentää työkappaleen uudelleenasemointia ja parantaa mittojen yhtenäisyyttä.

1. Vähemmän materiaalihukkaa

Perinteinen CNC-työstö alkaa usein suuresta materiaalilohkosta ja poistaa siitä merkittävän osan. Tästä voi syntyä huomattavaa jätettä, etenkin kun työstetään monimutkaisia ​​komponentteja kalliista materiaaleista, kuten titaanista tainikkeliseoksista.

Lisäainevalmistuksessa materiaali sijoitetaan ensisijaisesti sinne, missä sitä tarvitaan. CNC-työstö poistaa sitten vain ylimääräisen materiaalin, joka tarvitaan lopullisten määritysten saavuttamiseen.

Tämä lähellä-net-muotoinen lähestymistapa voi parantaa materiaalin käyttöä ja vähentää valmistuskustannuksia.

2. Monimutkaisempia geometrioita

Additiivisen valmistuksen avulla insinöörit voivat luoda muotoja, joita on vaikea tuottaa pelkällä tavanomaisella koneistuksella.

Esimerkkejä:

-- Hilarakenteet

-- Sisäiset kanavat

-- Kevyet rakenteet

-- Topologia-optimoidut komponentit

-- Monimutkaiset kaarevat geometriat

Tulostuksen jälkeen CNC-työstöllä voidaan viimeistellä tärkeät asennuspinnat, reiät, kierteet ja muut toiminnalliset ominaisuudet.

Tämä antaa suunnittelijoille enemmän vapautta optimoida komponentteja suorituskykyä varten sen sijaan, että he suunnittelevat vain perinteisiä valmistusrajoituksia.

3. Parempi tarkkuus ja pinnan viimeistely

Additiivinen valmistus tarjoaa erinomaisen suunnittelun joustavuuden, mutta painetut pinnat saattavat vaatia lisäviimeistelyä.

CNC-työstö soveltuu hyvin mittatarkkuuden ja pinnan laadun parantamiseen. Tarkkuusjyrsintä ja sorvaus voidaan käyttää esim.

-- Laakerin istuimet

-- Tarkkuusreiät

--Kierteet

-- Asennuspinnat

-- Tiivistyspinnat

Kriittiset perusominaisuudet

Tuloksena on komponentti, jossa yhdistyvät additiivisen valmistuksen geometrinen joustavuus ja CNC-työstön tarkkuus.

Ilmailu

Ilmailu on yksi tärkeimmistä sovelluksista, koska lentokoneiden komponentit vaativat usein kevyitä rakenteita, monimutkaisia geometrioita ja korkeita-suorituskykyiset materiaalit.

Hybridivalmistus voi auttaa vähentämään materiaalihukkaa ja tuottamaan komponentteja, joilla on sekä monimutkaiset muodot että tarkat toiminnalliset pinnat.

Lääketieteellinen

Lääketieteelliset komponentit ja implantit voivat vaatia räätälöityjä tai erittäin monimutkaisia geometrioita. Additiivinen valmistus voi luoda perusmuodon, kun taas CNC-työstö voi viimeistellä rajapinnat ja muut kriittiset pinnat.

Energiaa

Energiateollisuudessa käytetään komponentteja, jotka voivat toimia korkeissa lämpötiloissa, paineissa ja vaativissa mekaanisissa olosuhteissa. Hybridivalmistus voi tarjota uusia tapoja tuottaa monimutkaisia ja korkealaatuisia-suorituskykykomponentteja ja samalla parantaa materiaalitehokkuutta.

MRO ja varaosat

Hybridivalmistus on hyödyllistä myös komponenttien ylläpitoon ja vaihtoon. Kun monimutkainen osa on vaurioitunut tai vaikea saada, voidaan mahdollisesti lisätä materiaalia geometrian palauttamiseksi, mitä seuraa CNC-työstö kriittisten mittojen palauttamiseksi spesifikaatioihin.

CNC-työstö on edelleen kriittinen osa hybridivalmistusta.

Moderni multi-akselin CNC-koneet, erityisesti 5-akselin työstökeskukset, voivat saavuttaa monimutkaisia pintoja eri suunnista ja vähentää tarvittavien asetusten määrää.

Lisäaineen valmistuksen jälkeen CNC-työstö voi tarjota lopullisen mittatarkkuuden ja pinnan viimeistelyn. Tarkastuslaitteet, kuten CMM:t, voivat sitten varmistaa, täyttääkö valmis komponentti vaaditut vaatimukset.

Siksi hybridivalmistus ei ole vain kahden teknologian yhdistämistä. Se edellyttää tehokasta prosessisuunnittelua, lisäainevalmistusta, CNC-työstöä ja tarkastusta.

Hybridivalmistuksen odotetaan yleistyvän additiivisen valmistuksen ja CNC-teknologian kehittyessä.

Suurin etu on joustavuus: valmistajat voivat käyttää additiivista valmistusta, jossa tarvitaan monimutkaista geometriaa, ja CNC-työstöä, jossa tarkkuus on välttämätöntä.

Sen sijaan, että kysyisivät, onko 3D-tulostus vai CNC-työstö parempia, valmistajat voivat kysyä käytännönläheisemmän kysymyksen:

Mikä prosessi on paras osan kullekin ominaisuudelle?

Yhdistämällä molempien teknologioiden vahvuudet hybridivalmistus voi vähentää materiaalihukkaa, mahdollistaa monimutkaisen suunnittelun, parantaa tarkkuutta ja luoda uusia mahdollisuuksianykyaikaiseen tuotantoon.

Hybridivalmistuksessa yhdistyvät lisäainevalmistuksen suunnitteluvapaus ja CNC-työstön tarkkuus.

Ilmailu- ja lääketieteellisistä komponenteista energialaitteisiin ja MRO-sovelluksiin tämä lähestymistapa voi auttaa valmistajia tuottamaan monimutkaisia ​​osia tehokkaammin ja vähentämään tarpeetonta materiaalin poistoa.

Additiivinen valmistus luo monimutkaisen geometrian. CNC-työstö takaa tarkkuuden. Yhdessäne luovat joustavamman valmistusratkaisun.