Additieve vs. Traditionele Productie: Hoe Ze Elkaar Complementeren

Additieve productie, ook bekend als 3D-printen, is het proces van het creëren van een product door gebruik te maken van 3D-objectscanners of computer-aided design (CAD) software om laag voor laag materiaal in precieze geometrische vormen neer te zetten, in tegenstelling tot traditionele subtractieve productieprocessen die het verwijderen van lagen uit een blok materiaal omvatten om een ontwerp te bouwen. Bijvoorbeeld, een metaalstaaf in stukken snijden is een heel simpel voorbeeld van een traditioneel productieproces. Met de wijdverbreide populariteit van 3D-printen en de beschikbaarheid van meer geschikte metalen, kijken fabrikanten ernaar uit om beide processen in de productielijn toe te passen. Het doel is om additieve productie en traditionele productie te combineren als een complementair proces om perfecte productafwerking te bieden.

Hieronder bespreken we de voordelen van additieve productie en hoe additieve productie en traditionele productie samen gebruikt kunnen worden om hoogwaardige producten te creëren.

De Groeiende Populariteit van Additieve Productie

Veel machinisten, fabrikanten en producenten hebben additieve productie de afgelopen jaren steeds vaker gebruikt, omdat het veel voordelen biedt zoals minder materiaalverspilling. Hier detaileren we enkele van deze voordelen dieper.

Beste voor Snel Prototypen en Reservedelen Ontwerp

De geleidelijke evolutie van 3D-printen heeft grote fabrikanten zoals Boeing, GE en Siemens in staat gesteld om complexe prototypontwerpen gemakkelijk te creëren. Siemens gebruikt additieve productietechnologie om reservedelen voor zijn verschillende producten te creëren, wat de reparatietijd in sommige gevallen met 90% reduceert. Bovendien print Siemens ze alleen zoals vereist, wat de kosten gerelateerd aan overproductie en andere logistiek verlaagt.

Vermindert Materiaalverspilling

Werken met een groot blok titaan om luchtvaartcomponenten te produceren genereert tot 90% afval. Tenzij fabrikanten overwegen de restantten te recyclen, voegen ze simpelweg meer operationele kosten toe in termen van afvalbeheer. De intrinsieke capaciteit van 3D-printen om materialen laag voor laag in de vereiste precieze vormen toe te voegen, vermindert de materiaalverspilling die vaak gecreëerd wordt door subtractieve productiemethoden die het verwijderen van overbodig materiaal vereisen om een ontwerp te creëren.

Verkort Fabricatietijd

Diverse metalenonderdelen gemaakt van additieve productieprocessen kosten minder omdat de benodigde fabricatietijd drastisch verminderd is. Complexe vormen gemakkelijk geproduceerd zonder gereedschappen, vouwen of malletjes te hoeven gebruiken. Aangezien het onderdeel buiten een machine geprint wordt, duurt het ontwerpen van complexe structuren, zoals roosters of honingraatstructuren, minder tijd.

Ondanks veel technologische voordelen, kan additieve productie conventionele productietechnieken niet volledig vervangen. Een onderdeel geproduceerd door additieve productie kan nog steeds bewerking vereisen om de gewenste oppervlakteafwerking te bereiken. Daarom overwegen veel fabrikanten een hybride model dat beide processen benut.

Hybride Model: Additieve en Traditionele Productie als Complementair Proces Gebruiken

Hybride productie is een proces dat CNC-bewerking en additieve productie combineert, waarbij fabrikanten 3D-printtechnologie gebruiken als een tool om hun ontwerpmogelijkheden uit te breiden terwijl ze steunen op traditionele CNC-processen om het gewenste product te leveren.

Waarom is het soms noodzakelijk om additieve bewerking en traditionele productie als een complementair proces te combineren? Terwijl additieve productie ingewikkelde geometrische vormen snel en gemakkelijk kan produceren, biedt het minder precisie dan CNC-bewerking, aangezien de door een 3D-printer geproduceerde onderdelen vaak alleen near-net-shape zijn. Aan de andere kant is het veel moeilijker om complexe vormen met traditionele productiemethoden te creëren, maar deze methoden kunnen strakkere toleranties hanteren en de gewenste oppervlakteafwerking van het product gemakkelijker creëren.

De onderstaande tabel vat de voor- en nadelen van beide methoden samen.

Hybride productie benut het beste van beide productieprocessen en omvat het toepassen van additieve en subtractieve processen in volgorde. Bijvoorbeeld, een additieve productiemethode zoals Directed Energy Deposition (DED), die een laser of elektronenbundel gebruikt om materialen te smelten terwijl ze gedeponeerd worden op een build platform door een mondstuk, kan initieel uitgevoerd worden om het onderdeel te creëren. Het onderdeel kan vervolgens CNC bewerkt worden om de gewenste oppervlakteafwerking en tolerantie te bereiken.

Andere populaire additieve productiemethodes die gecombineerd kunnen worden met traditionele productieprocessen zijn:

• Poederbedfusie: Een laser of elektronenbundel wordt gebruikt om materialenpoeders te smelten en te smelten tot een 3D onderdeel. Hoewel dit proces lijkt op DED, verschilt het in hoe het materiaal deposeert.
• Metaal binder jetting: Vooral gangbaar in hoge-volume toepassingen, wordt een vloeibaar bindmiddel gedeponeerd op dunne lagen poeder, eigenlijk samen te lijmen om een object laag voor laag te creëren.

Al deze processen kunnen uitgevoerd worden met een enkele hybride machine, geprogrammeerd en bediend door een beperkt aantal mensen op een veilige afstand. Door hybride productie te implementeren met een enkele machine, kan het product of onderdeel geprint en bewerkt worden in een enkele opstelling, wat de kans op fouten vermindert.

Andere voordelen van het gebruik van een hybride machine zijn:

• Minder kapitaaluitgaven op apparatuur
• Snellere levertijden
• Minder benodigde voorraadslag, bespaart vloerruimte
• Het vermogen om het interieur van het onderdeel te bewerken terwijl het geproduceerd wordt, wat superieure kwaliteitscontrole toestaat

Uw Lokale Metaalleverancier voor Additieve en Traditionele Productieprocessen

Industrial Metal Service levert alle typen specialiteitsmetalen en legeringen om aan uw additieve, traditionele en hybride productievereisten te voldoen. Wij hebben een brede voorraad titaan, staal, roestvrij staal en aluminium, alsook hoge-temperatuurs legeringen zoals Hastelloy, Inconel en Invar. Wij zijn lokaal in de San Francisco Bay Area, en wij kunnen ook landelijk verzenden zonder minimum bestelhoeveelheden.