Hybride productie: additieve & subtractieve processen samenvoegen voor geavanceerde productie

Hybride productie is een combinatie van additieve productie (AM) en subtractieve productie binnen dezelfde machine. Beide processen op zich hebben opmerkelijke mogelijkheden, maar gecombineerd opent het een heel nieuw niveau van ontwerp en productie. Vandaag zien we meestal hybride systemen uitgerust met een directed energy deposition (DED) kop voor het depositeren van metaalpoeder of draad en machinegereedschappen zoals een draaibank of freesmachine. Deze systemen staan u toe om het onderdeel in één opstelling te maken en af te werken, wat fouten vermindert omdat het AM-onderdeel niet hoeft te verlaten de ene machine om op een tweede machine gereset te worden.

Voor Hybride

Voor hybride machines, konden metaalonderdelen en componenten gefabriceerd op een AM-machine substantiële na-verwerking vereisen om de gespecificeerde toleranties te halen. Op een minimum moet het onderdeel van de bouwplaat gesneden worden. In andere gevallen moet het onderdeel door warmtebehandeling gaan om interne spanningen te verwijderen, boren en tappen van gedraaide gaten, afwerkingsprocessen zoals korrelstraal of vibratoire afwerking, en frezen, draaien of slijpen van kritieke afmetingen. De extra verwerking verlengt levertijden en drijft kosten op.

Methoden van hybride productie

In deze groeiende en veranderende technologie, is het gebruik van hybride machines gewoon een ander gereedschap in uw arsenaal. Zoals elke andere innovatieve technologie, duurt het tijd om te ontwikkelen en gevestigd te raken. Fabrikanten van hybride machines bieden verschillende methodologieën voor productie.

De eerste hybride productiemethode, en een van de meest voorkomende, is wanneer additieve en subtractieve processen in sequentie worden voltooid. Het onderdeel wordt volledig geproduceerd via AM tot de near-net-shape en wordt vervolgens bewerkt, waar nodig, met subtractieve mogelijkheden om het onderdeel af te werken.

De tweede methode wisselt af tussen additief en subtractief tijdens het productieproces. Of een bestaand of nieuw onderdeel, AM voegt materiaal toe, wat vervolgens bewerkt wordt, meer AM-materiaal wordt toegevoegd, en het onderdeel gaat door een andere ronde bewerking, en zo verder tot het onderdeel compleet is. Een ander voorbeeld is wanneer een onderdeel bewerkt wordt om oppervlakken af te werken terwijl het onderdeel gevormd wordt via het additieve proces.

Met hybride is het ook mogelijk om materialen tijdens het proces te combineren en verschillende metalen op hetzelfde onderdeel toe te passen. Bijna elk metaal is beschikbaar in zowel draad- als poederformaat voor AM, inclusief aluminium, kobalt-chroom, koper, Inconel, roestvrij staal, gereedschapsstaal en titaan, onder andere. Door verschillende metalen in een enkel onderdeel te gebruiken, kunt u de beste eigenschappen van beide verkrijgen zonder de integriteit van het onderdeel te compromitteren.

Typen machines

Momenteel zijn er twee typen hybride machines. De eerste is een kant-en-klare hybride machine die zowel AM als subtractief aanbiedt, terwijl de tweede is om AM-mogelijkheden toe te voegen aan een subtractieve machine. Bij het toevoegen aan een bestaande machine, worden een of meer metaal AM-gereedschappen geïnstalleerd en ontworpen om naast de standaard set subtractieve gereedschappen te opereren. Hoewel het totale aantal beschikbare hybride machines nog steeds relatief klein is, is het een technologie die alleen gaat uitbreiden en groeien vanwege de mogelijkheden om beide processen in één te combineren.

Wanneer het gaat om hybride productie, gaat het om het vinden van de juiste oplossing voor de toepassing en het benutten van de voordelen van beide.