Гібрыдныя адытыўна-субтрактыўныя вытворчыя сістэмы дазваляюць зэканоміць да 70% матэрыялу

Гібрыдныя машыны — адна з самых папулярных катэгорый абсталявання ў перадавой вытворчасці. Вось як яны працуюць, што яны прапануюць, у чым іх перавага і якія памылкі прыводзяць да непаразуменняў пакупнікоў, якія купляюць іх упершыню.

Што такое гібрыдная адытыўная і субтрактыўная вытворчасць?

Каб зразумець гібрыд, спачатку патрэбныя дзве паловы, якія ён аб'ядноўвае. Адытыўная вытворчасць нарошчвае дэталь, дадаючы матэрыял пласт за пластом. Субтрактыўная вытворчасць памяншае дэталь, выдаляючы матэрыял з суцэльнага блока.

Гібрыдная сістэма выконвае абедзве функцыі ўнутры аднаго станка. Звычайна яна спалучае 5-восевы фрэзерны станок з ЧПУ і галоўку для нанясення металу, пераключаючыся паміж канструяваннем і рэзкай па меры таго, як дэталь набывае форму.

Адытыўнае супраць адытыўнага: асноўная розніца

Гібрыдная вытворчасць спалучае ў сабе лепшае з абедзвюх. Каб больш падрабязна параўноўваць гэтыя дзве філасофіі асобна, глядзіце наш дапаможнік па 3D прынтар супраць станка з ЧПУ.

Як працуе гібрыдная машына

Працоўны працэс у гібрыднай сістэме адпавядае лагічнаму рытму зборкі і аздаблення. Машына чаргуе даданне і выдаленне матэрыялу, пакуль дэталь не будзе гатовая.

1. ДэпазітЛазерная або дугавая галоўка плавіць металічны парашок або дрот, каб надаць чарнавую форму дэталі непасрэдна на станіне.

2. інспектавацьЗондуючы або скануючы метад правярае напыленую геаметрыю перад пачаткам апрацоўкі.

3. Машына5-восевы шпіндзель фрэзеруе крытычныя паверхні, элементы і дапускае дапушчальныя значэнні ў адпаведнасці з канчатковымі спецыфікацыямі.

4. ПаўтарацьДля высокіх або ўнутраных элементаў машына дадае больш матэрыялу, а затым зноў апрацоўвае, пласт за пластом.

5. ЗаканчэннеФінальны праход апрацоўкі забяспечвае дакладную апрацоўку паверхні ў той жа ўсталёўцы, без пераносу дэталі.

2 асноўныя метады нанясення

Гібрыдныя сістэмы выкарыстоўваюць адну з 2 адытыўных тэхналогій, кожная з якіх падыходзіць для розных памераў і матэрыялаў дэталяў:

• Накіраванае адкладанне энергіі (DED)Лазер плавіць металічны парашок або дрот падчас падачы на ​​дэталь. Дакладна і чыста, ідэальна падыходзіць для тонкай апрацоўкі дэталяў, пакрыццяў і рамонту.

• Адытыўная вытворчасць дроту і дугі (WAAM)Электрычная дуга плавіць металічны дрот, падобна зварцы. Хутка і эканамічна для вялікіх, простых дэталяў.

Тэхналогія нанясення металаў у значнай ступені падзяляе яе ДНК з тэхналогіяй прамысловай зваркі. STYLECNC лазерныя зваршчыкі выкарыстоўваюць тыя ж асноўныя прынцыпы валаконнага лазера, што і лазерныя галоўкі для нанясення металу.

Лічбы: чаму гібрыд скарачае адходы і час

Асноўная перавага — значнае скарачэнне як адходаў матэрыялу, так і часу выканання. Гэтыя выгады дасягаюцца за кошт стварэння формаў, блізкіх да чыстых, замест выразання дэталяў з нарыхтовак непамернага памеру.

• Адходы матэрыялу зніжаны на 55-70 працэнтаў у параўнанні з апрацоўкай з суцэльнага матэрыялу

• Тэрміны выканання складаных аэракасмічных і медыцынскіх дэталяў скарочаны на 65-80 працэнтаў

• Менш налад, бо зборка і аздабленне адбываюцца на адной машыне

• Дарагія сплавы, такія як тытан і інконель, выкарыстоўваюцца эфектыўна, а не ператвараюцца ў стружку

• Зношаныя або пашкоджаныя каштоўныя дэталі можна адрамантаваць, а не здаваць на металалом і перарабляць

Для такіх матэрыялаў, як тытан, дзе традыцыйнае суадносіны «купі-прадаж» можа азначаць адмову ад большай часткі неапрацаванай нарыхтоўкі, эканомія асабліва значная. Гібрыд змяняе гэта суадносіны, напыляючы апрацоўку блізкай да канчатковай формы.

Традыцыйная апрацоўка ў параўнанні з гібрыднай: параўнанне кошту

Рэальныя прыкладанні

Гібрыдныя сістэмы падыходзяць не для кожнай майстэрні, але ў патрэбных галінах яны вырашаюць праблемы, якія не можа вырашыць ніводная аднапрацэсная машына. Менавіта тут яны даюць найбольшую карысць.

авіяцыйна-касмічныЛапаткі турбін, кранштэйны і тытанавыя канструкцыйныя дэталі, дзе важныя як эканомія матэрыялаў, так і складаная геаметрыя.

медыцынскаяІмпланты і інструменты, вырабленыя на заказ, з арганічнымі формамі, біясумяшчальнымі сплавамі і жорсткімі допускамі.

Інструменты і формыФормы з канформнымі каналамі астуджэння, якія немагчыма апрацаваць традыцыйным спосабам, а таксама хуткі рамонт зношанай аснасткі.

Энергетыка і абаронаРамонт дарагіх кампанентаў турбін і рухавікоў, а таксама вытворчасць спецыялізаваных дэталяў невялікіх серый.

Адсутртыўная палова гэтых сістэм абапіраецца на тую ж дакладную шматвосевую тэхналогію, якая выкарыстоўваецца ў аўтаномных сістэмах. 5-восевыя станкі з ЧПУ, якія спраўляюцца са складанай геаметрыяй аздаблення, неабходнай для гібрыдных дэталяў.

Асноўныя перавагі з першага погляду

✓ Менш адходаў: будынак амаль чыстай формы скарачае спажыванне дарагіх сплаваў.

✓ Хутчэйшая дастаўка: адна машына замяняе шматэтапны працоўны працэс.

✓ Складаная геаметрыя: становяцца магчымымі ўнутраныя каналы і формы свабоднай формы.

✓ Магчымасць рамонту: аднаўленне зношаных каштоўных дэталяў замест іх замены.

✓ Гнуткасць матэрыялаў: спалучайце або класіфікуйце розныя металы ў адной дэталі.

✓ Зніжэнне запасаў: вытворчасць па патрабаванні, а не наяўнасць вялікіх нарыхтовак.

Перавага ўстойлівага развіцця

Акрамя хуткасці і кошту, гібрыдная вытворчасць мае важкія экалагічныя аргументы. Скарачэнне матэрыяльных адходаў больш чым напалову непасрэдна памяншае энергію і сыравіну, якія ўкладваюцца ў кожную дэталь.

Металічны парашок і дрот вырабляюцца са значным спажываннем энергіі, таму выкарыстанне толькі неабходнай дэталі дазваляе пазбегнуць адходаў у крыніцы. Гэта найбольш важна для энергаёмістых сплаваў, такіх як тытанавыя і нікелевыя суперсплавы.

Магчымасць рамонту дадае яшчэ адзін узровень эканоміі. Аднаўленне зношанай лапаткі турбіны або прэс-формы падаўжае тэрмін службы існуючага кампанента, пазбягаючы поўных выдаткаў на энергію і матэрыялы, неабходныя для вырабу замены з нуля.

Паколькі пакупнікі ўсё часцей патрабуюць ад пастаўшчыкоў справаздачнасці аб выкідах вугляроду і працэсаў з меншай колькасцю адходаў, гібрыдная вытворчасць дазваляе цэху адпавядаць гэтым патрабаванням, адначасова павялічваючы прыбытак.

Ці падыходзіць гібрыд для вашай крамы?

Гібрыдныя сістэмы маюць высокую цану і складаную крывую навучання, таму яны падыходзяць не для кожнай аперацыі. Рашэнне залежыць ад тыпу вашай працы.

Гібрыд мае сэнс, калі: вы вырабляеце складаныя дэталі з дарагіх сплаваў, маеце патрэбу ў унутраных элементах, якія нельга апрацаваць традыцыйным спосабам, рамантуеце дарагія кампаненты або выконваеце спецыялізаваную працу з невялікім аб'ёмам, дзе скарачэнне колькасці налад акупляецца.

Традыцыйная апрацоўка перамагае, калі: вашы дэталі маюць простую геаметрыю з даступных матэрыялаў, вы займаецеся масавай вытворчасцю, або вашы дапушчэнні і аздабленне дасягальныя толькі з дапамогай стандартнага фрэзеравання і такарнага працоўлення.

Большасці майстэрняў лепш спачатку набыць шырокія магчымасці ў галіне дакладнай апрацоўкі і злучэння металаў, а потым, калі гэта будзе відавочна апраўдана складам вырабаў, дадаваць гібрыдныя тэхналогіі.

Як людзі насамрэч пытаюцца пра гібрыдныя сістэмы

Гэтыя пытанні для размовы адлюстроўваюць тое, што вытворцы хочуць ведаць, перш чым інвеставаць. Калі яны гучаць знаёма, гібрыд можа быць вашым планам:

• "У чым розніца паміж адытыўнай і субтрактыўнай вытворчасцю?"

• "Ці можа адна машына сапраўды 3D друк і станок з ЧПУ - гэта адна і тая ж дэталь?"

• "Колькі матэрыялу насамрэч эканоміць гібрыдная вытворчасць?"

• "Ці варта гібрыд для невялікай майстэрні ці толькі для аэракасмічнай прамысловасці?"

• "Ці магу я адрамантаваць зношаную дэталь турбіны замест таго, каб перарабляць яе?"

• "Якія металы могуць друкаваць і рэзаць гібрыдныя машыны?"

Тыповыя памылкі пры разглядзе гібрыднай вытворчасці

Гібрыд — магутны аўтамабіль, але яго лёгка ацаніць няправільна. Пазбягайце гэтых памылак, перш чым выдзяляць бюджэт:

• Мяркуючы па ўсім, што гэта заменіць усе вашы машыныГібрыд выдатна падыходзіць для складаных, каштоўных дэталяў, а не для простай вытворчасці вялікіх аб'ёмаў.

• Недаацэнка складанасці праграмаванняКаардынацыя адытыўных і адытыўных траекторый інструмента патрабуе спецыялізаваных навыкаў CAM.

• Ігнараванне пасляапрацоўкіНапылены метал часта патрабуе тэрмічнай апрацоўкі, каб дасягнуць поўных уласцівасцей матэрыялу.

• Ігнаруючы кваліфікацыю матэрыялуАэракасмічныя і медыцынскія дэталі патрабуюць сертыфікаваных, паўтаральных працэсаў нанясення.

• Купля няправільных запчастакКалі ваша праца ўяўляе сабой простую геаметрычную дэталь з таннага матэрыялу, традыцыйная апрацоўка перамагае па кошце.

• Прапускаючы інвестыцыі ў навыкіАператарам неабходна навучанне як у галіне адытыўнай, так і ў галіне механічнай апрацоўкі.

Для большасці майстэрняў практычным пачаткам з'яўляецца авалоданне дакладнай апрацоўкай металу. Здольны металічны станок з ЧПУ будуе субтрактыўны падмурак, які пазней пашырае гібрыдная тэхналогія.

Куды рухаецца гібрыдная вытворчасць

Тэхналогія хутка развіваецца. Вытворцы машын інтэгруюць лепшы маніторынг працэсу, больш разумнае планаванне траекторыі інструмента і больш жорсткі кантроль якасці напылянага матэрыялу.

Па меры росту хуткасці нанясення і зніжэння выдаткаў чакаецца, што гібрыдныя сістэмы выйдуць за рамкі аэракасмічнай і медыцынскай сфер і выйдуць на больш шырокія рынкі прамысловага абсталявання і рамонту. Спалучэнне павышэння ўстойлівасці і эканоміі часу выканання робіць гэту катэгорыю вартай увагі.

Майстэрні, якія сёння эксперыментуюць з гэтымі працэсамі, набываюць вопыт, які будзе вызначаць перадавую вытворчасць заўтра. Сачыце за апошнімі распрацоўкамі ў нашым Навіны індустрыі ЧПУ.

Questions fréquemment posées

Што такое гібрыдная адытыўная і субтрактыўная вытворчасць?

Гэта працэс, які спалучае 3D друк металу і апрацоўка на станках з ЧПУ на адным станку. Матэрыял наносіцца для стварэння дэталі амаль поўнай формы, а затым дакладна апрацоўваецца да канчатковых дапушчальных значэнняў на тым жа станку.

Колькі матэрыяльных адходаў эканоміць гібрыдная вытворчасць?

Гібрыдныя сістэмы памяншаюць адходы матэрыялу на 55-70 працэнтаў у параўнанні з апрацоўкай з суцэльнага матэрыялу, таму што яны ствараюць форму, блізкую да канчатковай, замест таго, каб выразаць вялікую колькасць металу.

У чым розніца паміж адытыўнай і субтрактыўнай вытворчасцю?

Адытыўны метад стварае дэталь, дадаючы матэрыял пласт за пластом. Адымальны метад выдаляе матэрыял з цвёрдага блока. Адытыўны метад мінімізуе адходы і дазваляе ствараць складаныя формы, а адымальны забяспечвае жорсткія дапушчэнні і высакаякасную аздабленне.

Якія метады нанясення выкарыстоўваюць гібрыдныя машыны?

2 асноўныя метады - гэта накіраванае энергетычнае нанясенне (DED), у якім выкарыстоўваецца лазер для плаўлення парашка або дроту, і адытыўнае вырабленне з дапамогай дугі (WAAM), у якім выкарыстоўваецца электрычная дуга для плаўлення дроту для больш хуткіх і больш буйных вырабаў.

Ці могуць гібрыдныя машыны рамантаваць існуючыя дэталі?

Так. Адзін з найбольш актуальных выпадкаў выкарыстання — рамонт зношаных або пашкоджаных каштоўных дэталяў, такіх як лапаткі турбін і інструменты, шляхам нанясення новага матэрыялу і наступнай апрацоўкі ў адпаведнасці са спецыфікацыяй.

Ці гібрыдная вытворчасць толькі для аэракасмічнай і медыцынскай прамысловасці?

Гэтыя галіны прамысловасці ўкаранілі яго першымі, але інструментальная вытворчасць, выраб прэс-формаў, энергетыка і абарона таксама атрымалі выгаду. Любое прымяненне са складанай геаметрыяй, дарагімі матэрыяламі або патрэбамі ў рамонце з'яўляецца моцным кандыдатам.

Якія металы могуць апрацоўваць гібрыдныя сістэмы?

Сярод распаўсюджаных матэрыялаў — тытан, нержавеючая сталь, інконель і іншыя нікелевыя сплавы, інструментальныя сталі і алюміній. Гібрыдныя металы могуць нават класіфікаваць або спалучаць розныя металы ў адной дэталі.

Стварыце свой дакладны падмурак з дапамогай STYLECNC

Гібрыдная вытворчасць пачынаецца з майстэрства дакладнай апрацоўкі і злучэння металу. Даследуйце STYLECNC апрацоўваюць цэнтры з ЧПУ і лазерныя зварачныя апараты абсталяваць вашу майстэрню асноўнымі тэхналогіямі, якія ляжаць у аснове вытворчасці наступнага пакалення.