Comprendre les avantages et les défis de la fabrication hybride

L'objectif de la fabrication hybride est de combiner les atouts de la fabrication additive (FA) avec l'usinage soustractif. En utilisant une seule machine, cela crée la possibilité de produire des pièces finies dans la même machine en utilisant les deux processus. La fabrication hybride associe les meilleures caractéristiques de l'usinage soustractif traditionnel à la fabrication additive.

Avantages de la fabrication hybride

La fabrication hybride offre plusieurs avantages par rapport à l'usinage soustractif ou additif seul. En raison de la capacité de l'additif à ajouter de la matière aux pièces existantes, il permet de construire et de réparer les pièces endommagées uniquement là où c'est nécessaire, ce qui réduit le coût des matériaux. Cela réduit également la quantité de travail d'usinage soustractif car le matériau n'est ajouté qu'en cas de besoin, ce qui réduit la zone nécessitant une finition supplémentaire. Comme la FA vous permet de combiner différents métaux, vous pouvez créer vos propres propriétés mécaniques couche par couche ou zone par zone, qui peuvent, par exemple, ajouter de la résistance ou faciliter le transfert de chaleur. Enfin, avoir la possibilité de basculer entre les opérations additives et soustractives sans avoir à déplacer la pièce apporte un gain de temps significatif.

Défis rencontrés

Comme pour toute nouvelle technologie, l'usinage hybride est confronté à un ensemble de défis, de courbes d'apprentissage et de questions. Le premier défi concerne les coûts d'investissement et de mise en œuvre associés à l'équipement. Tous les ateliers d'usinage n'ont pas des capacités d'investissement immédiates et devront peser le pour et le contre de l'achat, puis prévoir une dépense importante. Une autre question qui se pose est de savoir si la fabrication hybride peut être adaptée pour répondre aux exigences de la production de masse en temps opportun.

Une fois que la machine est opérationnelle, vous devez comprendre quelle est la meilleure séquence pour ajouter et soustraire des matériaux et comment les cycles de chauffage et de refroidissement peuvent avoir un impact sur les propriétés de la pièce au cours du processus. Lorsque de la matière est ajoutée, le logiciel peut-il compenser automatiquement la nouvelle matière ajoutée à la pièce pour fournir une détection de collision d'outil, ou des mises à jour logicielles seront-elles nécessaires ? Existe-t-il de bonnes pratiques pour capturer l'excédent de poudres coûteuses pendant le processus de FA afin de les recycler et de les réutiliser ? Enfin, trouver comment conserver la forme et les dimensions appropriées des surfaces usinées à mesure que de nouveaux matériaux sont ajoutés, ce qui peut chauffer considérablement la pièce et provoquer une distorsion.

Industries les plus susceptibles de bénéficier de la fabrication hybride

La fabrication hybride est bien positionnée pour le prototypage, la réparation et la production de petites pièces ou de pièces uniques. Les industries qui en retirent les avantages les plus immédiats sont l'aérospatiale, la défense, le médical et les moules et matrices. Hybrid produit des pièces selon les besoins, éliminant le coût et le besoin de stockage des stocks ainsi que la réduction du temps de production car moins de pièces sont nécessaires. Il a la polyvalence de produire des pièces complexes et personnalisées et d'ajouter des matériaux aux pièces existantes si nécessaire. Enfin, la fabrication hybride peut produire ou effectuer efficacement des réparations de moules complexes et ajouter des matériaux pour renforcer les moules et les outils pour une durabilité accrue. Au fil du temps, de plus en plus d'industries découvriront les avantages de l'utilisation de la fabrication hybride.

Conclusion

Les machines hybrides en sont à leurs balbutiements mais ont le potentiel de devenir une force dominante dans le monde de la fabrication. La combinaison de la fabrication additive et soustractive dans une seule machine peut permettre aux ateliers d'économiser de l'espace au sol et des investissements en capital. La machine peut être utilisée comme machine AM ou soustractive, et comme hybride si nécessaire. La clé du succès de l'usinage hybride sera d'optimiser le processus de fabrication pour offrir de la flexibilité tout en maintenant des normes rigoureuses pour les pièces produites.