Compreendendo os benefícios e desafios da fabricação híbrida

O objetivo da manufatura híbrida é combinar os pontos fortes da manufatura aditiva (MA) com a usinagem subtrativa. Usando uma única máquina, ele cria a capacidade de produzir peças acabadas na mesma máquina usando os dois processos. A manufatura híbrida une os melhores recursos da usinagem subtrativa tradicional com a manufatura aditiva.

Benefícios da fabricação híbrida

A fabricação híbrida oferece várias vantagens sobre a usinagem subtrativa ou aditiva sozinha. Devido à capacidade do aditivo de adicionar material às peças existentes, ele permite construir e reparar peças danificadas somente quando necessário, reduzindo o custo do material. Também reduz a quantidade de trabalho de usinagem subtrativa porque o material só é adicionado onde necessário, o que diminui a área que requer acabamento adicional. Como o AM permite combinar diferentes metais, você pode criar suas próprias propriedades mecânicas camada por camada ou zona por zona, que pode, por exemplo, aumentar a resistência ou auxiliar na transferência de calor. Por fim, ter a capacidade de alternar entre operações aditivas e subtrativas sem ter que mover a peça traz uma economia significativa de tempo.

Desafios enfrentados

Como acontece com qualquer nova tecnologia, a usinagem híbrida enfrenta um conjunto de desafios, curvas de aprendizado e perguntas. O primeiro desafio são os custos de investimento e implementação associados ao equipamento. Nem todas as oficinas mecânicas têm recursos de investimento imediato e terão que pesar os prós e os contras da compra e depois planejar uma despesa significativa. Outra questão iminente é se a fabricação híbrida pode ser dimensionada para atender às demandas da produção em massa em tempo hábil.

Uma vez que a máquina está funcionando, é preciso entender qual é a melhor sequência para adicionar e subtrair materiais e como os ciclos de aquecimento e resfriamento podem impactar nas propriedades da peça durante o processo. Quando o material é adicionado, o software pode compensar automaticamente o novo material adicionado à peça para fornecer detecção de colisão da ferramenta ou serão necessárias atualizações de software? Existem melhores práticas para capturar o excesso de pós caros durante o processo de AM para serem reciclados e reutilizados? Por fim, descobrir como manter a forma e as dimensões adequadas das superfícies usinadas à medida que novos materiais são adicionados, o que pode aquecer substancialmente a peça e causar distorção.

Indústrias com maior probabilidade de se beneficiar da fabricação híbrida

A fabricação híbrida está bem posicionada para prototipagem, reparo e produção de peças pequenas ou únicas. As indústrias que obtêm os benefícios mais imediatos são aeroespacial, de defesa, médica e de moldes e matrizes. A Hybrid produz peças conforme necessário, eliminando o custo e a necessidade de armazenamento de estoque, além de minimizar o tempo de produção, pois são necessárias menos peças. Tem a versatilidade de produzir peças complexas e personalizadas e adicionar materiais às peças existentes quando necessário. Por fim, a fabricação híbrida pode produzir ou executar reparos de moldes complicados com eficiência e adicionar materiais para fortalecer moldes e ferramentas para maior durabilidade. Com o tempo, mais indústrias encontrarão os benefícios de usar a fabricação híbrida.

Conclusão

As máquinas híbridas estão em sua infância, mas têm o potencial de se tornar uma força dominante no mundo da manufatura. A combinação de manufatura aditiva e subtrativa em uma máquina pode economizar espaço valioso nas lojas e investimento de capital. A máquina pode ser executada como AM ou máquina subtrativa e como híbrida quando necessário. A chave para o sucesso da usinagem híbrida será otimizar o processo de fabricação para fornecer flexibilidade, mantendo os padrões rigorosos das peças que estão sendo produzidas.