Hoe additieve en subtractieve productie kunnen samenwerken om producten te verbeteren

Tegen 2026 zal de markt voor additive manufacturing naar verwachting omhoogschieten met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 14,4%, in totaal $ 23,33 miljard. Naarmate industrieën meer geld blijven besteden aan dit groeiende veld en de technologie evolueert, is het gemakkelijk om de belofte van additieve productie te zien.

Additive manufacturing biedt een kosteneffectieve manier om kleine onderdelen te maken, die met ingewikkelde ontwerpen of complexe geometrieën, of onderdelen die niet kunnen worden gebouwd met behulp van spuitgieten. Doorlooptijden zijn minimaal en veel onderdelen kunnen sneller worden geproduceerd dan bij andere methoden. Toch betekent marktuitbreiding niet noodzakelijkerwijs dat subtractieve methoden zoals CNC-bewerking minder populair zullen worden.

De maakindustrie, die al te maken heeft met grootschalige technologische ontwrichting, zal waarschijnlijk getuige zijn van toenemende overlap - en mogelijk zelfs interoperabiliteit - tussen additieve en subtractieve methoden in het productieproces. De producten van de toekomst worden niet allemaal 3D-geprint, net zoals ze niet allemaal ambachtelijk worden gemaakt; ze worden geproduceerd door middel van best passende methoden die een combinatie van additieve en subtractieve processen kunnen omvatten.

Het beste uit twee werelden halen

Naarmate de technologie evolueert, is het waarschijnlijk dat de markt getuige zal zijn van een toenemend aantal toepassingen die zowel additieve als subtractieve methoden combineren.

De ingenieurs van Curtiss Motorcycle Company hadden bijvoorbeeld een grote opdracht. Ze wilden een elektrische motorfiets maken die gedurfd, krachtig en anders was dan alles wat een rijder ooit had gezien. Ze hadden de visie, maar eerdere productiepartners konden niet op tijd een prototype produceren dat voldeed aan zowel ontwerp- als kwaliteitseisen.

In plaats van te proberen aan alle eisen van Curtiss te voldoen met één productieproces, raadde het Fast Radius-team meerassige CNC-bewerking aan voor grotere delen van de fiets en additieve fabricage voor kleinere, meer geometrisch complexe componenten. Deze hybride aanpak verhoogde de operationele efficiëntie, produceerde sterkere onderdelen en leverde een beter eindproduct op. In slechts 12 dagen werd de "Zeus 8" geboren.

Hier ziet u hoe de voordelen van beide mogelijkheden — en de beperkingen van elk — kunnen worden afgewogen om de perfecte oplossing voor de productie van onderdelen te vinden.

Aditieve fabricage, opnieuw onderzocht

Hoewel additieve productie de afgelopen decennia veel buzz heeft gegenereerd - en veel kapitaalinvesteringen - omvat het slechts een klein deel van de totale productiemarkt. Verder hebben additieve methoden een paar belangrijke beperkingen waarmee ingenieurs rekening moeten houden.

Terwijl er bijvoorbeeld steeds meer materialen beschikbaar zijn voor additive manufacturing, zijn er lang niet zoveel materialen beschikbaar voor traditionele processen zoals spuitgieten en CNC. De technologie verbetert, maar sommige 3D-printmethoden produceren niet de sterkte, hittebestendigheid of gladde oppervlakteafwerking die nodig is voor kritieke onderdelen.

En omdat additieve technologie relatief nieuw is, hebben minder materialen de lange, strenge certificeringsprocessen doorlopen die nodig zijn om onderdelen te maken voor sterk gereguleerde industrieën. Bovendien kloppen de voordelen van additieven niet altijd voor productie in grote hoeveelheden.

De hiaten opvullen met subtractieve productie

Subtractieve fabricage — zoals CNC-bewerking — kan enkele van de beperkingen van additieve fabricage compenseren.

Zelfs met industriële machines kan 3D-printen soms onderdelen produceren met niet-uniforme sterkte en kwaliteit. CNC-bewerking daarentegen produceert constant sterke onderdelen die bestand zijn tegen strenge technische vereisten. Het proces wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie omdat het de ongelooflijk nauwkeurige constructies mogelijk maakt die nodig zijn om te voldoen aan de strikte voorschriften van de Federal Aviation Administration (FAA).

Wat meer is, als het gaat om productie met metalen, is subtractieve productie meestal efficiënter. Waar metaaladditieve materialen nog steeds beperkt en kostbaar zijn, zijn de grondstoffen die nodig zijn voor subtractieve methoden algemeen beschikbaar en begrepen. Er is geen tekort aan metalen voor CNC die producten kunnen maken met nauwe toleranties en goede oppervlakteafwerkingen.

Dit alles wil niet zeggen dat subtractieve productie alleen voldoende zal zijn om te voldoen aan de groeiende, complexe eisen van verstoorde markten. Deze productiemethoden hebben hun eigen beperkingen. Ten eerste kunnen de opstartkosten van CNC-bewerking net zo hoog zijn als die van 3D-printen, zo niet hoger. Verder heeft CNC-bewerking vanuit ontwerpoogpunt vaak meer beperkingen dan additieven. Subtractieve productie is ook minder materiaalefficiënt en milieuvriendelijker dan additieve productie, omdat het inherent afval creëert.

Kansen combineren voor ultiem succes

De voor- en nadelen van zowel additieve als subtractieve productiemethoden maken ze in veel toepassingen tot een ideale aanvulling op elkaar. Naarmate de technologie en de eisen van de consument evolueren, zullen fabrikanten de taak krijgen om nieuwe methoden te ontwikkelen die zowel additieve als aftrekkende technieken integreren.

Of je nu de motorfiets van de toekomst bouwt of een nicheproduct van hoge kwaliteit probeert te creëren, het is belangrijk om een ​​open geest te hebben als het gaat om het proces. Traditionele productiemethoden hebben ingenieurs en productmanagers veel te bieden die op zoek zijn naar het volgende beste ding. Een uitgekiende combinatie van subtractieve en additieve fabricage kan fabrikanten helpen om hun meest innovatieve producten toekomstbestendig te maken.

Bij Fast Radius zijn we gepassioneerd om bedrijven te helpen bij het maken van de producten van de toekomst vandaag, of dat nu betekent dat een uniek onderdeel wordt geprototypt door middel van fused deposition modeling (FDM) of dat additieve en subtractieve methoden worden gecombineerd om uit te voeren op grote series van uniforme onderdelen. Wij kunnen u helpen creëren op manieren die u niet voor mogelijk hield. Neem vandaag nog contact met ons op.

Klaar om dieper te graven? Verken de snelle straal informatiecentrum voor meer informatie over materialen, machines en de huidige productiestatus.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?