Qu'est-ce que la fabrication hybride ?

La fabrication hybride est une combinaison de fabrication additive (FA) et de fabrication soustractive au sein d'une même machine. Les deux processus en eux-mêmes ont des capacités remarquables, mais lorsqu'ils sont combinés, ils ouvrent un tout nouveau niveau de conception et de fabrication. Aujourd'hui, on voit surtout des systèmes hybrides équipés d'une tête de dépôt à énergie dirigée (DED) pour le dépôt de poudre métallique ou de fil et des machines-outils comme un tour ou une fraiseuse. Ces systèmes vous permettent de fabriquer et de finir la pièce en une seule configuration, ce qui réduit les erreurs car la pièce AM n'a pas à quitter une machine pour être réinitialisée sur une deuxième machine.

Avant l'hybride

Avant les machines hybrides, les pièces et composants métalliques fabriqués sur une machine AM pouvaient nécessiter un post-traitement important pour respecter les tolérances spécifiées. Au minimum, la pièce doit être coupée de la plaque de construction. Dans d'autres cas, la pièce peut devoir subir un traitement thermique pour éliminer les contraintes internes, l'alésage et le piégeage des trous filetés, des processus de finition comme le grenaillage ou la finition vibratoire, et le fraisage, le tournage ou le meulage de dimensions critiques. Le traitement supplémentaire prolonge les délais et augmente les coûts.

Méthodes de fabrication hybride

Dans cette technologie croissante et changeante, l'utilisation de machines hybrides n'est qu'un outil de plus dans votre arsenal. Comme toute autre technologie innovante, il faut du temps pour se développer et s'imposer. Les fabricants de machines hybrides proposent différentes méthodologies de fabrication.

La première méthode de fabrication hybride, et l'une des plus courantes, est celle où les processus additifs et soustractifs sont exécutés en séquence. La pièce est entièrement produite par AM jusqu'à la forme quasi nette et est ensuite usinée, si nécessaire, en utilisant des capacités soustractives pour finir la pièce.

La deuxième méthode alterne entre additive et soustractive au cours du processus de fabrication. Qu'il s'agisse d'une pièce existante ou nouvelle, AM ajoute des matériaux, qui sont ensuite usinés, d'autres matériaux AM sont ajoutés, et la pièce passe par un autre cycle d'usinage, et ainsi de suite jusqu'à ce que la pièce soit terminée. Un autre exemple est lorsqu'une pièce est usinée pour finir les surfaces pendant que la pièce est formée par le processus additif.

Avec l'hybride, il est également possible de combiner des matériaux au cours du processus et d'appliquer différents métaux sur la même pièce. Presque tous les métaux sont disponibles sous forme de fil ou de poudre pour la FA, y compris l'aluminium, le chrome-cobalt, le cuivre, l'Inconel, l'acier inoxydable, l'acier à outils et le titane, entre autres. En utilisant différents métaux dans une seule pièce, vous pouvez obtenir les meilleurs attributs des deux pièces sans compromettre l'intégrité de la pièce.

Types de machines

Actuellement, il existe deux types de machines hybrides. La première est une machine hybride prête à l'emploi offrant à la fois la FA et la soustraction, tandis que la seconde consiste à ajouter des capacités de FA à une machine soustractive. Lors de l'ajout à une machine existante, un ou plusieurs outils métalliques de fabrication additive sont installés et conçus pour fonctionner parallèlement à l'ensemble standard d'outils soustractifs. Bien que le nombre total de machines hybrides disponibles soit encore relativement faible, il s'agit d'une technologie qui ne fera que s'étendre et se développer en raison des capacités à combiner les deux processus en un seul.

En matière de fabrication hybride, il s'agit de trouver la bonne solution pour l'application et de tirer parti des avantages des deux.