Additieve en Subtractieve Productie Synergiseren voor Hogere Productkwaliteit

Het beste van twee werelden krijgen

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

De ingenieurs bij Curtiss Motorcycle Company hadden bijvoorbeeld een hoge opgave. Ze wilden een elektrische motorfiets maken die moedig, krachtig was en anders dan alles wat een rijder ooit had gezien. Ze hadden de visie, maar eerdere productiepartners konden geen prototype in tijd produceren dat zowel aan ontwerp- als kwaliteitseisen voldood.

In plaats van te proberen aan al Curtiss's eisen te voldoen met één productieproces, adviseerde het Fast Radius-team multi-as CNC-bewerking voor grotere onderdelen van de fiets en additieve productie voor kleinere, meer geometrisch complexe componenten. Deze hybride benadering verhoogde de operationele efficiëntie, produceerde sterkere onderdelen en leverde een beter eindproduct. In slechts 12 dagen werd de "Zeus 8" geboren.

Hier is hoe de voordelen van beide capaciteiten – en de beperkingen van elk – kunnen worden gebalanceerd om de perfecte oplossing voor onderdeelproductie te vinden.

Additieve productie, heroverwogen

Hoewel additieve productie in de afgelopen decennia veel buzz – en veel kapitaalinvesteringen – heeft gegenereerd, omvat het slechts een scheutje van de totale productiemarkt. Verder komen additieve methoden met een paar belangrijke beperkingen die ingenieurs in overweging moeten nemen.

Bijvoorbeeld, hoewel er steeds meer materialen beschikbaar komen voor additieve productie, zijn er nergens in de buurt zoveel materialen beschikbaar voor traditionele processen zoals injectiejiten en CNC. De technologie verbetert, maar sommige 3D-printmethoden produceren niet de kracht, hittestabiliteit of gladde oppervlakteafwerking die nodig is voor kritieke onderdelen.

En omdat additieve technologie relatief nieuw is, zijn er minder materialen door de lange, strenge certificeringsprocessen gegaan die vereist zijn om onderdelen te maken voor hoogst geregelde industrieën. Wat meer is, de economie van additieve productie klopt niet altijd voor hoge-volume productie.

De gaten vullen met subtractieve productie

Subtractieve productie – zoals CNC-bewerking – kan compenseren voor een aantal van de beperkingen die additieve productie oplegt.

Zelfs met industriële machines kan 3D-printen soms onderdelen produceren met niet-uniforme kracht en kwaliteit. CNC-bewerking, aan de andere kant, produceert consistent sterke onderdelen die aan strenge ingenieurseisen kunnen voldoen. Het proces wordt breed gebruikt in de luchtvaartindustrie omdat het ongelooflijk precieze builds mogelijk maakt die nodig zijn om te voldoen aan de strenge regelgeving van de Federal Aviation Administration (FAA).

Wat meer is, wanneer het gaat om productie met metalen, is subtractieve productie meestal efficiënter. Terwijl metalen additieve materialen nog steeds beperkt en kostbaar zijn, zijn de grondstoffen die nodig zijn voor subtractieve methoden breed beschikbaar en begrepen. Er is geen tekort aan metalen voor CNC die producten met strakke toleranties en goede oppervlakteafwerkingen kunnen creëren.

Al dit niet te zeggen dat subtractieve productie alleen voldoende zal blijken om te voldoen aan de groeiende, complexe eisen van ontwrichte markten. Deze productiemethoden komen met hun eigen beperkingen. Ten eerste kunnen de opstartkosten van CNC-bewerking net zo hoog zijn als die geassocieerd met 3D-printen, zo niet hoger. Verder, vanuit een ontwerpstandpunt, komt CNC-bewerking vaak met meer beperkingen dan additieve productie. Subtractieve productie is ook minder materiaalefficiënt en eco-vriendelijk dan additieve productie omdat het inherent afval creëert.

Capaciteiten combineren voor ultiem succes