Preparando la Producción para el Futuro: Los SFF Impulsan el Éxito de la Manufactura Híbrida

Como proveedor de equipos y software de automatización, nuestra empresa está inmersa en este viaje continuo, revolucionario, basado en datos, y anticipamos una nueva tendencia: nuestros clientes no solo están automatizando sus métodos sustractivos tradicionales, también buscan automatizar sus procesos de manufactura híbrida (procesos combinados aditivos y sustractivos) para aprovechar el principal beneficio de cualquier sistema de manufactura flexible (SFF): establecer un proceso y flujo de producción confiable y consistente que pueda operar 24/7.

La industria aeroespacial estará entre las primeras en adoptar el SFF de manufactura híbrida. La industria médica seguramente está cerca detrás ya que muchas de sus aplicaciones son adecuadas para un proceso híbrido de alta producción. Una configuración de SFF de manufactura híbrida tendrá similitudes y diferencias con un SFF de mecanizado sustractivo convencional. Las similitudes incluyen los aspectos digitales — como preparación de archivos de pieza y dispositivo de sujeción, vinculación con un sistema ERP para priorización de programación e inventario de material, y conexión con el controlador SFF que dirige selección, monitoreo, análisis y cambio de condiciones.

Las diferencias en un SFF híbrido residirán principalmente en los aspectos de manipulación de trabajo. Por ejemplo, probablemente no habrá un apilador de palets con grúa como en celdas sustractivas. El dispositivo de manipulación a nivel de sistema híbrido es típicamente un robot industrial. Robots con dedos o pinzas dedicados moverán primero la placa de construcción y después de la remoción de la pieza la pieza individual de máquina a máquina.

Preveemos procesos que serán necesarios para que un cliente incluya en futuras aplicaciones de SFF híbrido y otros que serán interesantes y potencialmente beneficiosos para que el cliente integre. Todo depende de la familia de aplicaciones y la motivación de la empresa para volverse tan automatizada como sea posible, citando a menudo la gran incógnita — disponibilidad de gente calificada en el futuro — como uno de los principales impulsores para automatizar.

Las funciones necesarias incluirían toda la preparación de datos de pieza mencionada anteriormente; desempaquetado (remover la pieza del polvo más reciclaje de polvo); remoción de estructura de soporte y placa de construcción; tratamiento térmico/alivio de tensiones; y acabado superficial, como granallado.

Si la pieza es crítica, las funciones opcionales que se pueden integrar podrían incluir todas las actividades de aseguramiento de calidad para el material en polvo, comprendiendo selección de polvo, secado, cribado, llenado del tanque de polvo de la máquina y eliminación de polvo. Las acciones primarias de aseguramiento de calidad se harán en la pieza completada, que luego está lista para ser transportada a ensamblaje (que también puede automatizarse aguas abajo).

Aplicación Híbrida Lista Ahora

Las palas de turbina aeroespacial son una aplicación híbrida clave lista para automatización ahora. La pala se fabrica capa por capa usando sinterizado láser de metal directo. El polvo está compuesto de Inconel, la superaleación basada en níquel-cromo usada en motores de aviones. En este caso, la pieza se transporta en una plataforma desde la máquina aditiva a estaciones subsiguientes. Las estructuras de soporte de impresión se cortan automáticamente y la pala de turbina se desempaqueta y desprende de la plataforma de construcción por un robot.

La pala desprendida obtiene sus operaciones secundarias procesadas automáticamente usando una variedad de herramientas de acabado. Incluso los dedos del robot son impresos en 3D usando un polvo basado en aluminio, proporcionando la relación óptima peso-rigidez. Los insertos de dedos impresos en 3D y el dispositivo de sujeción de la pieza coinciden con la compleja geometría "fir-tree" precisamente para un agarre sólido y confiable.

Vemos la automatización completa del proceso híbrido en el horizonte. La implementación de un SFF para manufactura híbrida ofrece los beneficios de tiempos de entrega más cortos, no se requieren herramientas sofisticadas y un flujo de producción altamente estable y consistente — 24/7.