3Д штампање и машинска обрада се често посматрају као „конкуренти“, али могу бити и „партнери“. Делови за 3Д штампање често морају да буду машински обрађени да би се произвеле веће толеранције и боља завршна обрада површине. У међувремену, делови који су некада били изрезани од чврстог металног блока могу се 3Д штампати брже и у сложенијим облицима. Све већи број хибридних производних машина комбинује 3Д штампање и ЦНЦ машине у један пакет ради боље аутоматизације и убрзања производње делова. Па, како им иде? Каква је будућност хибридне производње?
Произвођачи опреме за хибридну производњу кажу да хибридна технологија превазилази недостатке обе технологије, омогућавајући произвођачима да производе прецизније, квалитетније делове брже и по нижој цени. Мање је расипнички од саме машинске обраде, ефикасније је и прецизније од самог 3Д штампања, без потребе за ручним померањем делова или програмирањем два различита комада опреме.
△ Комбинација директног таложења енергије и ЦНЦ глодања
Шта је хибридни ЦНЦ-3Д штампач?
Хибридна производња је релативно нов приступ који комбинује адитивне и суптративне технике производње на једној машини. Ове машине користе 3Д штампање за производњу металних или пластичних делова близу мреже. Део се затим глода до потребних толеранција помоћу друге јединице или главе алата у машини. Са хибридном производњом, произвођачи (и њихови купци) могу добити сложене геометрије произведене адитивном производњом и квалитет површине глодања. Поред прављења делова од нуле, ове машине су идеалне за додавање нових карактеристика постојећим деловима, поправке делова и премазивање делова пре пост-машинске обраде.
Машине за производњу хибрида разликују се у зависности од произвођача, али генерално спадају у две категорије: секвенцијална хибридна производња и алтернативна хибридна производња
△ЦНЦ обрада након 3Д штампања за глатку површину
● Машине за секвенцијалну хибридну производњу прво завршавају потпуни АМ процес, који производи 3Д штампане делове скоро мреже пре него што уђу у процес одузимања.
● Алтернативне хибридне производне машине се мењају између АМ и јединица за глодање током процеса производње. Неке алтернативне хибридне машине могу чак и АМ да штампају остатак док обрађују део.
Хибридна производња је одрживо решење за производњу прототипова и функционалних делова за крајњу употребу уз поправку постојећих компоненти. Хибридна производња је посебно привлачна мањим компанијама којима су потребне и адитивна производња и могућности машинске обраде. Ове машине им омогућавају да производе два (или мешана) дела без улагања у две машине. Такође може да одговори на захтевне захтеве одређених индустрија, као што су сложеност делова и продуктивност у аутомобилској и ваздухопловној индустрији.
Предности и мане хибридних машина за производњу
Хибридна производња има много предности у односу на чисту АМ или субтрактивне методе:
●Једна од његових најважнијих предности је могућност повећања продуктивности. Пошто се и АМ и процес обраде одвијају на једној машини, нема потребе за мењањем делова и рекалибрацијом опреме. Ћелије за машинску обраду такође могу делимично или потпуно заменити ручну АМ накнадну обраду, што такође убрзава производњу.
●Хибридна производња може да постигне већу прецизност и уже толеранције од већине појединачних 3Д штампача. Адитивна производња може створити сложеније геометрије и структуре делова од машинске обраде, као што су интеграција делова, унутрашњи канали и пуњење решетке. Производња целог дела на једној машини такође смањује могућност грешака или грешака у машинској обради.
●Хибридне машине омогућавају употребу више материјала у једном делу, што резултира значајним побољшањима механичких перформанси и уштедом трошкова. Слабији делови се могу обложити јачим металима, додати материјали високих перформанси ради побољшања кретања делова или преноса топлоте, или се трошкови материјала могу уштедети коришћењем скупих материјала само тамо где су потребни.
●Хибридна производња може смањити почетне инвестиције и оперативне трошкове. Јефтиније је одмах купити хибридну машину него купити ЦНЦ машину и индустријски 3Д штампач у исто време. Једна хибридна машина троши мање енергије и захтева мање простора него одвојене АМ и ЦНЦ јединице.
△Делови са функцијама као што су унутрашњи канали за хлађење
Недавна студија је открила да хибридна производња елиминише расипање техника сузбијања, смањујући потрошњу материјала до 97 процената. Са ДЕД/ЦНЦ машинама такође је могуће додати материјал само на одабране локације. Ови корисници поправљају оштећене компоненте и убрзавају производњу додавањем метала деловима, као што су они који се користе у поморској и нафтној и гасној индустрији. У исто време, ЦНЦ јединица може да обрађује фине унутрашње структуре између таложења материјала.
Упркос огромним предностима, хибридна производња не задовољава све производне потребе и има неке недостатке:
●Иако ове машине могу смањити почетну инвестицију, оне нису јефтине и могу премашити буџет мале компаније.
●Управљање хибридном машином може бити сложено, захтевајући од оператера да има софистицирано разумевање 3Д штампања и ЦНЦ обраде како би одредио најбољи метод за производњу датог дела.