¿Qué es la fabricación híbrida?

La fabricación híbrida es una combinación de fabricación aditiva (AM) y fabricación sustractiva dentro de la misma máquina. Ambos procesos por sí solos tienen capacidades notables, pero cuando se combinan, abren un nivel completamente nuevo de diseño y fabricación. Hoy en día, vemos principalmente sistemas híbridos equipados con un cabezal de deposición de energía dirigida (DED) para depositar polvo metálico o alambre y máquinas herramienta como tornos o molinos. Estos sistemas le permiten fabricar y terminar la pieza en una sola configuración, lo que reduce el error porque la pieza AM no tiene que salir de una máquina para reiniciarse en una segunda máquina.

Antes de híbrido

Antes de las máquinas híbridas, las piezas y los componentes metálicos fabricados en una máquina AM podían requerir un procesamiento posterior sustancial para cumplir con las tolerancias especificadas. Como mínimo, la pieza debe cortarse de la placa de construcción. En otros casos, es posible que la pieza deba someterse a un tratamiento térmico para eliminar las tensiones internas, escariado y atrapamiento de orificios roscados, procesos de acabado como granallado o acabado vibratorio, y fresado, torneado o rectificado de dimensiones críticas. El procesamiento adicional extiende los plazos de entrega y aumenta los costos.

Métodos de fabricación híbrida

En esta tecnología creciente y cambiante, el uso de máquinas híbridas es solo una herramienta más en su arsenal. Como cualquier otra tecnología innovadora, se necesita tiempo para desarrollarse y establecerse. Los fabricantes de máquinas híbridas ofrecen diferentes metodologías de fabricación.

El primer método de fabricación híbrido, y uno de los más comunes, es cuando los procesos aditivos y sustractivos se completan en secuencia. La pieza se produce en su totalidad a través de AM hasta la forma casi neta y luego se mecaniza, cuando es necesario, utilizando capacidades sustractivas para terminar la pieza.

El segundo método alterna entre aditivo y sustractivo durante el proceso de fabricación. Ya sea una pieza existente o nueva, AM agrega materiales, que luego se mecanizan, se agregan más materiales AM y la pieza pasa por otra ronda de mecanizado, y así sucesivamente hasta que la pieza está completa. Otro ejemplo es cuando una pieza se mecaniza para terminar las superficies mientras se forma la pieza a través del proceso aditivo.

Con híbrido, también es posible combinar materiales durante el proceso y aplicar diferentes metales a la misma pieza. Casi todos los metales están disponibles en formato de alambre o polvo para AM, incluidos aluminio, cromo cobalto, cobre, Inconel, acero inoxidable, acero para herramientas y titanio, entre otros. Al usar diferentes metales en una sola pieza, puede obtener los mejores atributos de ambas piezas sin comprometer la integridad de la pieza.

Tipos de Máquinas

Actualmente, existen dos tipos de máquinas híbridas. La primera es una máquina híbrida lista para usar que ofrece AM y sustractiva, mientras que la segunda es agregar capacidades AM a una máquina sustractiva. Cuando se agrega a una máquina existente, se instalan una o más herramientas AM de metal y se diseñan para operar junto con el conjunto estándar de herramientas sustractivas. Aunque la cantidad total de máquinas híbridas disponibles aún es relativamente pequeña, es una tecnología que solo se expandirá y crecerá debido a las capacidades para combinar ambos procesos en uno solo.

Cuando se trata de fabricación híbrida, se trata de encontrar la solución adecuada para la aplicación y aprovechar los beneficios de ambas.