غالبًا ما يُنظر إلى الطباعة والآلات ثلاثية الأبعاد على أنها "منافسة" ، ولكن يمكن أيضًا أن تكون "شركاء". غالبًا ما تحتاج أجزاء الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى تشكيلها لإنتاج تفاوتات أعلى وإنهاء سطح أفضل. وفي الوقت نفسه ، يمكن طباعة الأجزاء التي تم طحنها من كتلة صلبة من المعدن بشكل ثلاثي الأبعاد بسرعة أكبر وبأشكال أكثر تعقيدًا. يجمع عدد متزايد من آلات التصنيع الهجين بين الطباعة ثلاثية الأبعاد وآلات CNC في حزمة واحدة لأتمتة وتسريع إنتاج الأجزاء بشكل أفضل. لذا ، كيف حالهم؟ ما هو مستقبل التصنيع الهجين؟
يقول صانعو معدات التصنيع الهجين إن التكنولوجيا الهجينة تتغلب على أوجه القصور في كلتا التقنيتين ، مما يسمح للمصنعين بإنتاج أجزاء أكثر دقة وجودة أعلى وبتكلفة أقل. إنها أقل إهدارًا من المعالجة الآلية وحدها ، وأكثر كفاءة ، وأكثر دقة من الطباعة ثلاثية الأبعاد وحدها ، دون الحاجة إلى تحريك الأجزاء يدويًا أو برمجة قطعتين مختلفتين من المعدات.
الجمع بين ترسيب الطاقة المباشر والطحن باستخدام الحاسب الآلي
ما هي طابعة CNC الهجينة -3 D؟
التصنيع الهجين هو نهج جديد نسبيًا يجمع بين تقنيات التصنيع المضافة والطرح على آلة واحدة. تستخدم هذه الآلات الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج أشكال قريبة من الشبكة للأجزاء المعدنية أو البلاستيكية. يتم بعد ذلك طحن الجزء إلى التفاوتات المطلوبة بواسطة وحدة أخرى أو رأس أداة في الماكينة. مع التصنيع الهجين ، يمكن للمصنعين (وعملائهم) الحصول على الأشكال الهندسية المعقدة التي ينتجها التصنيع الإضافي وجودة سطح الطحن. بالإضافة إلى بناء الأجزاء من نقطة الصفر ، تعتبر هذه الآلات مثالية لإضافة ميزات جديدة إلى الأجزاء الموجودة ، وإجراء إصلاحات الأجزاء ، وطلاء الأجزاء قبل عمليات ما بعد المعالجة.
تختلف آلات التصنيع الهجين باختلاف الشركة المصنعة ، ولكنها تنقسم عمومًا إلى فئتين: التصنيع الهجين المتسلسل والتصنيع الهجين البديل
△ التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد للحصول على سطح أملس
● تقوم آلات التصنيع الهجين المتسلسلة أولاً بإكمال عملية AM الكاملة ، والتي تنتج أجزاء الشكل القريبة من الشبكة المطبوعة ثلاثية الأبعاد قبل الدخول في عملية الطرح.
● يتم تبديل آلات التصنيع الهجينة البديلة بين وحدات الطحن ووحدات الطحن خلال عملية التصنيع. يمكن لبعض الآلات الهجينة البديلة أن تطبع الباقي أثناء تصنيع الجزء.
يُعد التصنيع الهجين حلاً قابلاً للتطبيق لإنتاج نماذج أولية وأجزاء وظيفية للاستخدام النهائي بالإضافة إلى إصلاح المكونات الموجودة. يُعد التصنيع الهجين جذابًا بشكل خاص للشركات الصغيرة التي تحتاج إلى قدرات تصنيع إضافية وتصنيع آلي. تسمح لهم هذه الآلات بإنتاج جزأين (أو مختلطين) دون الحاجة إلى الاستثمار في جهازين. يمكنه أيضًا تلبية المتطلبات الملحة لبعض الصناعات ، مثل تعقيد الأجزاء والإنتاجية في السيارات والفضاء.
إيجابيات وسلبيات آلات التصنيع الهجين
يتميز التصنيع الهجين بالعديد من المزايا مقارنة بالطرق الطرحية أو AM الصرفة:
● من أهم مزاياها القدرة على زيادة الإنتاجية. نظرًا لأن كلاً من عمليات المعالجة والقطع تعمل على جهاز واحد ، فلا داعي لتغيير الأجزاء وإعادة معايرة المعدات. يمكن أن تحل خلايا المعالجة أيضًا محل المعالجة اليدوية اللاحقة لـ AM جزئيًا أو كليًا ، مما يؤدي أيضًا إلى تسريع الإنتاج.
● يمكن أن يحقق التصنيع الهجين دقة أعلى وتفاوتات أكثر إحكامًا من معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد الفردية. يمكن أن يؤدي التصنيع الإضافي إلى إنشاء أشكال هندسية وهياكل جزئية أكثر تعقيدًا من الآلات ، مثل تكامل الأجزاء والقنوات الداخلية وملء الشبكة. كما أن إنتاج جزء كامل على جهاز واحد يقلل أيضًا من احتمالية حدوث عيوب أو أخطاء في التصنيع.
● تتيح الآلات الهجينة استخدام مواد متعددة في جزء واحد ، مما يؤدي إلى تحسينات كبيرة في الأداء الميكانيكي وتوفير التكاليف. يمكن تغطية الأجزاء الأضعف بمعادن أقوى ، أو إضافة مواد عالية الأداء لتحسين الحركة الجزئية أو نقل الحرارة ، أو يمكن توفير تكاليف المواد باستخدام مواد باهظة الثمن فقط عند الحاجة إليها.
● التصنيع الهجين يمكن أن يقلل الاستثمار الأولي وتكاليف التشغيل. من الأرخص شراء آلة هجينة مباشرة من شراء آلة CNC وطابعة ثلاثية الأبعاد صناعية في نفس الوقت. تستهلك الآلة الهجينة المفردة طاقة أقل وتتطلب مساحة أرضية أقل من وحدات AM و CNC المنفصلة.
△ الأجزاء ذات الوظائف مثل قنوات التبريد الداخلية
وجدت دراسة حديثة أن التصنيع الهجين يقضي على إهدار تقنيات الطرح ، مما يقلل من استهلاك المواد بنسبة تصل إلى 97 بالمائة. باستخدام آلات DED / CNC ، من الممكن أيضًا إضافة المواد إلى المواقع المحددة فقط. يقوم هؤلاء المستخدمون بإصلاح المكونات التالفة وتسريع الإنتاج عن طريق إضافة المعادن إلى الأجزاء ، مثل تلك المستخدمة في الصناعات البحرية والنفطية والغازية. في الوقت نفسه ، يمكن لوحدة CNC تصنيع الهياكل الداخلية الدقيقة بين عمليات ترسيب المواد.
على الرغم من مزاياها الهائلة ، إلا أن التصنيع الهجين لا يلائم جميع احتياجات التصنيع وهناك بعض العيوب:
● في حين أن هذه الآلات يمكن أن تخفض الاستثمار الأولي ، إلا أنها ليست رخيصة وقد تتجاوز ميزانية شركة صغيرة.
● يمكن أن يكون تشغيل آلة هجينة أمرًا معقدًا ، مما يتطلب أن يكون لدى المشغل فهم متطور للطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي لتحديد أفضل طريقة لتصنيع جزء معين.