Производство больше не ограничивается выбором между 3D-печатью и обработкой на станках с ЧПУ. Гибридное производство сочетает в себе аддитивное производство (AM) с субтрактивной обработкой на станке с ЧПУ, чтобы воспользоваться преимуществами обеих технологий.

В типичном гибридном процессе аддитивное производство сначала создает деталь, близкую к ее окончательной форме, также известную как «близкая к конечному результату».-сеть-часть формы. Затем используется обработка с ЧПУ для удаления лишнего материала и доводки важных поверхностей до необходимых размеров, допусков и качества поверхности.

Эта комбинация становится все более полезной в аэрокосмической, медицинской, энергетической, автомобильной, промышленной технике, а также в техническом обслуживании, ремонте и капитальном ремонте. (ТОиР).

Основной процесс относительно прост:

Добавить материал → Построить рядом-чистая форма → Важные функции станка с ЧПУ → Осмотрите готовую деталь

Аддитивное производство используется в областях, где требуются сложные формы, внутренние конструкции или легкие конструкции. Обработка с ЧПУ используется для поверхностей, где требуется высокая точность и отличное качество поверхности.

Некоторые современные гибридные станки могут выполнять как осаждение добавок, так и обработку с ЧПУ на одном станке. Это может уменьшить необходимость перемещения заготовки и улучшить стабильность размеров.

1. Меньше материальных отходов

Традиционная обработка с ЧПУ часто начинается с большого блока материала и удаляет его значительное количество. Это может привести к образованию значительных отходов, особенно при обработке сложных деталей из дорогих материалов, таких как титановые или никелевые сплавы.

При аддитивном производстве материал наносится в первую очередь там, где он необходим. Затем обработка на станке с ЧПУ удаляет только лишний материал, необходимый для достижения окончательных характеристик.

Это рядом-сеть-Форматный подход может улучшить использование материалов и снизить производственные затраты.

2. Более сложная геометрия

Аддитивное производство позволяет инженерам создавать формы, которые сложно изготовить с помощью только традиционной механической обработки.

Примеры включают в себя:

-- Решетчатые конструкции

-- Внутренние каналы

-- Легкие конструкции

-- Топология-оптимизированные компоненты

-- Сложная изогнутая геометрия

После печати механическая обработка с ЧПУ позволяет обработать важные монтажные поверхности, отверстия, резьбу и другие функциональные элементы.

Это дает разработчикам большую свободу в оптимизации производительности компонентов, а не при проектировании только с учетом традиционных производственных ограничений.

3. Лучшая точность и качество поверхности.

Аддитивное производство обеспечивает превосходную гибкость дизайна, но напечатанные поверхности могут потребовать дополнительной обработки.

Обработка с ЧПУ хорошо подходит для повышения точности размеров и качества поверхности. Прецизионное фрезерование и токарную обработку можно использовать в таких областях, как:

-- Посадочные места подшипников

-- Прецизионные отверстия

--Темы

-- Монтажные поверхности

-- Уплотнительные поверхности

Критические характеристики исходных данных

В результате получается компонент, сочетающий в себе геометрическую гибкость аддитивного производства с точностью обработки на станках с ЧПУ.

Аэрокосмическая промышленность

Аэрокосмическая промышленность является одной из наиболее важных областей применения, поскольку для компонентов самолетов часто требуются легкие конструкции, сложная геометрия и высокие-исполнительские материалы.

Гибридное производство может помочь сократить отходы материала при производстве компонентов как сложной формы, так и точных функциональных поверхностей.

Медицинский

Медицинские компоненты и имплантаты могут требовать индивидуальной или очень сложной геометрии. Аддитивное производство позволяет создать базовую форму, а обработка на станке с ЧПУ позволяет завершить интерфейсы и другие важные поверхности.

Энергия

В энергетической отрасли используются компоненты, которые могут работать при высоких температурах, давлении и сложных механических условиях. Гибридное производство может предоставить новые способы производства сложных и высококачественных-компоненты производительности при одновременном повышении эффективности использования материалов.

ТОиР и запасные части

Гибридное производство также полезно для обслуживания и замены компонентов. Когда сложная деталь повреждена или ее трудно достать, потенциально можно добавить материал для восстановления геометрии с последующей обработкой на станке с ЧПУ, чтобы вернуть критические размеры в соответствие со спецификацией.

Обработка на станках с ЧПУ остается важной частью гибридного производства.

Современный мульти-станки с ЧПУ оси, особенно 5-Осевые обрабатывающие центры могут обрабатывать сложные поверхности с разных направлений и сокращают количество необходимых наладок.

После аддитивного производства обработка с ЧПУ может обеспечить окончательную точность размеров и чистоту поверхности. Инспекционное оборудование, такое как КИМ, может затем проверить, соответствует ли готовый компонент требуемым спецификациям.

Таким образом, гибридное производство – это не просто объединение двух технологий. Это требует эффективного планирования процессов, аддитивного производства, обработки на станках с ЧПУ и контроля.

Ожидается, что гибридное производство станет более широко использоваться по мере дальнейшего развития аддитивного производства и технологий ЧПУ.

Самым большим преимуществом является гибкость: производители могут использовать аддитивное производство там, где необходима сложная геометрия, и обработку на станках с ЧПУ, где важна точность.

Вместо того, чтобы спрашивать, что лучше: 3D-печать или обработка на станке с ЧПУ, производители могут задать более практический вопрос:

Какой процесс лучше всего подходит для каждой особенности детали?

Объединив сильные стороны обеих технологий, гибридное производство может сократить количество отходов материала, сделать возможным создание сложных конструкций, повысить точность и создать новые возможности для современного производства.

Гибридное производство объединяет свободу проектирования аддитивного производства и точность обработки на станках с ЧПУ.

От аэрокосмических и медицинских компонентов до энергетического оборудования и приложений MRO — этот подход может помочь производителям более эффективно производить сложные детали, сокращая при этом ненужный съем материала.

Аддитивное производство создает сложную геометрию. Обработка на станках с ЧПУ обеспечивает точность. Вместе они создают более гибкое производственное решение.