O que é fabricação híbrida?

A manufatura híbrida é uma combinação de manufatura aditiva (AM) e manufatura subtrativa dentro da mesma máquina. Ambos os processos por si só têm recursos notáveis, mas quando combinados, abrem um novo nível de design e fabricação. Hoje, vemos principalmente sistemas híbridos equipados com uma cabeça de deposição de energia direcionada (DED) para depositar pó ou fio metálico e máquinas-ferramentas, como torno ou moinho. Esses sistemas permitem que você faça e termine a peça em uma única configuração, reduzindo o erro, pois a peça AM não precisa deixar uma máquina para ser redefinida em uma segunda máquina.

Antes do híbrido

Antes das máquinas híbridas, as peças e componentes metálicos fabricados em uma máquina AM poderiam exigir um pós-processamento substancial para atender às tolerâncias especificadas. No mínimo, a peça precisa ser cortada da placa de construção. Em outros casos, a peça pode precisar passar por tratamento térmico para remover tensões internas, alargamento e aprisionamento de furos roscados, processos de acabamento como jateamento de esferas ou acabamento vibratório e fresamento, torneamento ou retificação de dimensões críticas. O processamento extra aumenta os prazos de entrega e aumenta os custos.

Métodos de fabricação híbrida

Nesta tecnologia em crescimento e mudança, o uso de máquinas híbridas é apenas mais uma ferramenta em seu arsenal. Como qualquer outra tecnologia inovadora, leva tempo para se desenvolver e se estabelecer. Os fabricantes de máquinas híbridas oferecem diferentes metodologias de fabricação.

O primeiro método de fabricação híbrido, e um dos mais comuns, é quando os processos aditivos e subtrativos são concluídos em sequência. A peça é inteiramente produzida através de AM até a forma líquida próxima e é então usinada, quando necessário, usando recursos subtrativos para finalizar a peça.

O segundo método alterna entre aditivo e subtrativo durante o processo de fabricação. Seja uma peça existente ou nova, AM adiciona materiais, que são então usinados, mais materiais AM são adicionados e a peça passa por outra rodada de usinagem e assim por diante até que a peça esteja completa. Outro exemplo é quando uma peça é usinada para acabamento de superfícies enquanto a peça está sendo formada através do processo aditivo.

Com o híbrido, também é possível combinar materiais durante o processo e aplicar diferentes metais na mesma peça. Praticamente qualquer metal está disponível em formato de arame ou pó para AM, incluindo alumínio, cromo cobalto, cobre, Inconel, aço inoxidável, aço ferramenta e titânio, entre outros. Ao usar diferentes metais em uma única peça, você pode obter os melhores atributos de ambas as peças sem comprometer a integridade da peça.

Tipos de máquinas

Atualmente, existem dois tipos de máquinas híbridas. A primeira é uma máquina híbrida pronta para uso que oferece AM e subtrativa, enquanto a segunda é adicionar recursos de AM a uma máquina subtrativa. Ao adicionar a uma máquina existente, uma ou mais ferramentas de metal AM são instaladas e projetadas para operar junto com o conjunto padrão de ferramentas subtrativas. Embora o número total de máquinas híbridas disponíveis ainda seja relativamente pequeno, é uma tecnologia que só vai se expandir e crescer devido aos recursos de combinar os dois processos em um.

Quando se trata de fabricação híbrida, trata-se de encontrar a solução certa para a aplicação e aproveitar os benefícios de ambas.