製造はもはや 3D プリンティングと CNC 機械加工のどちらかを選択することに限定されません。積層造形を組み合わせたハイブリッド製造 (午前) 両方のテクノロジーを活用するために、サブトラクティブ CNC 加工を使用します。

典型的なハイブリッド プロセスでは、積層造形ではまず、最終形状に近いコンポーネント (ニア シェイプとも呼ばれます) を作成します。-ネット-形状部分。次に、CNC 機械加工を使用して余分な材料を除去し、重要な表面を必要な寸法、公差、表面品質に仕上げます。

この組み合わせは、航空宇宙、医療、エネルギー、自動車、産業機器、メンテナンス、修理、オーバーホールにおいてますます有用になっています。 (MRO)。

基本的なプロセスは比較的単純です。

素材を追加する → 近くに建てる-ネットシェイプ → CNC マシンの重要な機能 → 完成した部品を検査します

積層造形は、複雑な形状、内部構造、または軽量設計が必要な領域に使用されます。高精度かつ優れた表面仕上げが要求される表面にはCNCマシニングを採用。

一部の高度なハイブリッド マシンは、同じマシン内で積層堆積と CNC 加工の両方を実行できます。これにより、ワークピースの位置変更が減り、寸法の一貫性が向上します。

1. 材料廃棄物の削減

従来の CNC 加工は、多くの場合、大きな材料ブロックから開始され、かなりの量の材料が除去されます。これにより、特にチタンやニッケル合金などの高価な材料から複雑なコンポーネントを機械加工する場合、かなりの無駄が発生する可能性があります。

積層造形では、材料は主に必要な場所に堆積されます。その後、CNC 機械加工により、最終仕様を達成するために必要な余分な材料のみが除去されます。

この近く-ネット-形状アプローチにより、材料利用率が向上し、製造コストが削減されます。

2. より複雑な形状

積層造形により、エンジニアは従来の機械加工のみでは製造が困難な形状を作成できます。

例としては次のものが挙げられます。

-- 格子構造

-- 内部チャネル

-- 軽量構造

-- トポロジー-最適化されたコンポーネント

-- 複雑な曲面形状

印刷後、CNC 機械加工により重要な取り付け面、穴、ネジ、その他の機能的特徴を仕上げることができます。

これにより、設計者は、従来の製造制限のみを考慮して設計するのではなく、パフォーマンスを考慮してコンポーネントを最適化する自由度が高まります。

3. 精度と表面仕上げの向上

積層造形は設計の柔軟性に優れていますが、印刷面には追加の仕上げが必要になる場合があります。

CNC 加工は、寸法精度と表面品質の向上に最適です。精密フライス加工と旋削加工は、次のような領域に使用できます。

-- ベアリングシート

-- 精密穴

--スレッド

-- 取付面

-- シール面

重要なデータム特徴

その結果、積層造形の幾何学的な柔軟性と CNC 加工の精度を組み合わせたコンポーネントが生まれました。

航空宇宙

航空宇宙は最も重要な用途の 1 つです。なぜなら、航空機コンポーネントは軽量構造、複雑な形状、高強度を必要とすることが多いためです。-パフォーマンス素材。

ハイブリッド製造は、複雑な形状と正確な機能面の両方を備えたコンポーネントを製造しながら、材料の無駄を削減するのに役立ちます。

医療

医療コンポーネントやインプラントには、カスタマイズされた形状や非常に複雑な形状が必要になる場合があります。積層造形では基本的な形状を作成でき、CNC 加工では界面やその他の重要な表面を仕上げることができます。

エネルギー

エネルギー産業では、高温、高圧、および厳しい機械的条件下で動作する可能性のあるコンポーネントが使用されています。ハイブリッド製造は、複雑で高度な生産を行う新しい方法を提供できます。-材料効率を向上させながら、パフォーマンスコンポーネントを実現します。

MRO と交換部品

ハイブリッド製造は、コンポーネントのメンテナンスや交換にも役立ちます。複雑な部品が損傷したり、調達が困難な場合は、材料を追加して形状を復元し、その後 CNC 加工を行って重要な寸法を仕様に戻すことができます。

CNC 加工は依然としてハイブリッド製造において重要な部分を占めています。

モダンマルチ-軸CNCマシン、特に5軸-軸マシニング センターは、さまざまな方向から複雑な表面に到達し、必要なセットアップの数を減らすことができます。

積層造形後、CNC 機械加工により最終的な寸法精度と表面仕上げを実現できます。 CMM などの検査装置は、完成したコンポーネントが要求仕様を満たしているかどうかを検証します。

したがって、ハイブリッド製造とは、単に 2 つのテクノロジーを組み合わせることではありません。効果的なプロセス計画、積層造形、CNC 加工、検査が必要です。

積層造形と CNC テクノロジーが発展し続けるにつれて、ハイブリッド マニュファクチャリングはさらに広く使用されるようになると予想されます。

最大の利点は柔軟性です。メーカーは、複雑な形状が必要な場合は積層造形を使用し、精度が重要な場合は CNC 加工を使用できます。

メーカーは、3D プリンティングと CNC 加工のどちらが優れているかを問う代わりに、より現実的な質問をすることができます。

部品のそれぞれの特徴にどのプロセスが最適ですか?

両方のテクノロジーの長所を組み合わせることで、ハイブリッド製造は材料の無駄を削減し、複雑な設計を可能にし、精度を向上させ、現代の生産に新たな可能性を生み出すことができます。

ハイブリッド マニュファクチャリングは、積層造形の自由な設計と CNC 加工の精度を組み合わせたものです。

このアプローチは、航空宇宙や医療部品からエネルギー機器や MRO アプリケーションに至るまで、メーカーが不必要な材料の除去を削減しながら複雑な部品をより効率的に製造するのに役立ちます。

積層造形により、複雑な形状が作成されます。 CNC加工により高精度を実現。これらを組み合わせることで、より柔軟な製造ソリューションが構築されます。