하이브리드 제조: 적층 가공과 CNC 가공의 결합
제조는 더 이상 3D 프린팅과 CNC 가공 중 하나를 선택하는 데 국한되지 않습니다. 적층 제조를 결합한 하이브리드 제조 (오전) 절삭 CNC 가공을 통해 두 기술을 모두 활용합니다.
일반적인 하이브리드 공정에서 적층 가공은 먼저 최종 형상에 가까운 구성 요소(근접 형상이라고도 함)를 생성합니다.-그물-모양 부분. 그런 다음 CNC 가공을 사용하여 과도한 재료를 제거하고 중요한 표면을 필요한 치수, 공차 및 표면 품질로 마무리합니다.
이 조합은 항공우주, 의료, 에너지, 자동차, 산업 장비, 유지 관리, 수리 및 분해 검사 분야에서 점점 더 유용해지고 있습니다. (MRO).
하이브리드 제조는 어떻게 작동하나요?
기본 프로세스는 비교적 간단합니다.
재료 추가 → 근처에 건설-그물 모양 → CNC 기계의 중요한 기능 → 완성된 부분을 검사하다
적층 가공은 복잡한 형상, 내부 구조 또는 경량 설계가 필요한 영역에 사용됩니다. CNC 가공은 높은 정밀도와 우수한 표면 조도가 요구되는 표면에 사용됩니다.
일부 고급 하이브리드 기계는 동일한 기계 내에서 적층 증착과 CNC 가공을 모두 수행할 수 있습니다. 이를 통해 공작물 재배치를 줄이고 치수 일관성을 향상할 수 있습니다.
하이브리드 제조의 주요 장점
1. 재료 낭비 감소
전통적인 CNC 가공은 종종 큰 재료 블록으로 시작하여 상당한 양의 재료를 제거합니다. 이는 특히 티타늄이나 니켈 합금과 같은 고가의 재료로 복잡한 부품을 가공할 때 상당한 낭비를 초래할 수 있습니다.
적층 제조를 사용하면 재료가 주로 필요한 곳에 증착됩니다. 그런 다음 CNC 가공을 통해 최종 사양을 달성하는 데 필요한 과잉 재료만 제거됩니다.
이 근처-그물-형상 접근법은 재료 활용도를 향상시키고 제조 비용을 절감할 수 있습니다.
2. 더욱 복잡한 기하학
적층 제조를 통해 엔지니어는 기존 기계 가공만으로는 생산하기 어려운 형상을 만들 수 있습니다.
예는 다음과 같습니다:
-- 격자 구조
-- 내부 채널
-- 경량 구조
-- 토폴로지-최적화된 구성 요소
-- 복잡한 곡선 형상
인쇄 후 CNC 가공을 통해 중요한 장착 표면, 구멍, 나사산 및 기타 기능적 특징을 마무리할 수 있습니다.
이를 통해 설계자는 기존 제조 한계를 중심으로 설계하는 대신 성능을 위해 구성요소를 최적화할 수 있는 더 큰 자유를 얻게 됩니다.
3. 정확도 및 표면 마감 향상
적층 제조는 탁월한 설계 유연성을 제공하지만 인쇄된 표면에는 추가 마무리가 필요할 수 있습니다.
CNC 가공은 치수 정확도와 표면 품질을 향상시키는 데 매우 적합합니다. 정밀 밀링 및 터닝은 다음과 같은 영역에서 사용할 수 있습니다.
-- 베어링 시트
-- 정밀 보어
--스레드
-- 장착 표면
-- 밀봉 표면
중요한 데이텀 기능
그 결과 적층 제조의 기하학적 유연성과 CNC 가공의 정밀도가 결합된 구성 요소가 탄생했습니다.
하이브리드 제조의 응용
항공우주
항공기 부품에는 종종 경량 구조, 복잡한 형상 및 높은 높이가 필요하기 때문에 항공우주는 가장 중요한 응용 분야 중 하나입니다.-성능 재료.
하이브리드 제조는 복잡한 모양과 정밀한 기능적 표면을 모두 갖춘 부품을 생산하면서 재료 낭비를 줄이는 데 도움이 됩니다.
의료
의료 부품 및 임플란트에는 맞춤형 또는 매우 복잡한 형상이 필요할 수 있습니다. 적층 가공으로 기본 형상을 만들 수 있고, CNC 가공으로 인터페이스와 기타 중요한 표면을 마무리할 수 있습니다.
에너지
에너지 산업은 고온, 압력 및 까다로운 기계적 조건에서 작동할 수 있는 구성 요소를 사용합니다. 하이브리드 제조는 복잡하고 높은 생산을 위한 새로운 방법을 제공할 수 있습니다.-재료 효율성을 향상시키면서 성능 구성 요소를 제공합니다.
MRO 및 교체 부품
하이브리드 제조는 유지보수 및 부품 교체에도 유용합니다. 복잡한 부품이 손상되거나 조달하기 어려운 경우 재료를 추가하여 형상을 복원한 다음 CNC 가공을 통해 중요한 치수를 사양으로 되돌릴 수 있습니다.
CNC 가공의 중요성
CNC 가공은 하이브리드 제조에서 여전히 중요한 부분입니다.
모던 멀티-축 CNC 기계, 특히 5-축 머시닝 센터는 다양한 방향에서 복잡한 표면에 도달할 수 있으며 필요한 설정 수를 줄일 수 있습니다.
적층 가공 후 CNC 가공을 통해 최종 치수 정확도와 표면 마감을 제공할 수 있습니다. 그러면 CMM과 같은 검사 장비는 완성된 구성 요소가 필수 사양을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
따라서 하이브리드 제조는 단순히 두 기술을 결합하는 것이 아닙니다. 이를 위해서는 효과적인 공정 계획, 적층 제조, CNC 가공 및 검사가 필요합니다.
하이브리드 제조의 미래
적층 가공과 CNC 기술이 지속적으로 발전함에 따라 하이브리드 제조는 더욱 널리 사용될 것으로 예상됩니다.
가장 큰 장점은 유연성입니다. 제조업체는 복잡한 형상이 필요한 경우 적층 제조를 사용하고 정밀도가 필수적인 경우 CNC 가공을 사용할 수 있습니다.
제조업체는 3D 프린팅과 CNC 가공 중 어느 것이 더 나은지 묻는 대신 다음과 같은 보다 실용적인 질문을 할 수 있습니다.
부품의 각 기능에 가장 적합한 프로세스는 무엇입니까?
두 기술의 장점을 결합함으로써 하이브리드 제조는 재료 낭비를 줄이고, 복잡한 설계를 가능하게 하며, 정밀도를 향상시키고, 현대 생산을 위한 새로운 가능성을 창출할 수 있습니다.
결론
하이브리드 제조는 적층 제조의 자유로운 설계와 CNC 가공의 정밀성을 결합합니다.
항공우주 및 의료 부품부터 에너지 장비 및 MRO 애플리케이션에 이르기까지 이 접근 방식은 제조업체가 불필요한 재료 제거를 줄이면서 복잡한 부품을 보다 효율적으로 생산하는 데 도움이 될 수 있습니다.
적층 제조는 복잡한 형상을 생성합니다. CNC 가공은 정밀도를 제공합니다. 이들은 함께 더욱 유연한 제조 솔루션을 만듭니다.
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