Manufactura híbrida: fusionando procesos aditivos y sustractivos para producción avanzada

Manufactura híbrida combina manufactura aditiva (AM) y sustractiva en la misma máquina. Ambos procesos por separado tienen capacidades notables, pero combinados abren nuevo nivel de diseño y manufactura. Hoy vemos sistemas híbridos con cabezal de deposición de energía dirigida (DED) para depositar polvo/hilo metálico y herramientas de máquina (torno, fresa). Permiten hacer y terminar pieza en un solo setup, reduciendo error porque pieza AM no sale de una máquina para resetearse en otra.

Antes de lo híbrido

Previo a máquinas híbridas, piezas metálicas en AM requerían post-procesado sustancial para tolerancias. Mínimo: cortar de placa base. Otros casos: tratamiento térmico para tensiones internas, roscado/avellanado, acabados (chorro de arena, vibrado), fresado/torneado/rectificado de dimensiones críticas. Procesado extra alarga plazos y encarece costos.

Métodos de manufactura híbrida

En esta tecnología creciente, máquinas híbridas son otra herramienta en su arsenal. Como toda innovación, toma tiempo desarrollarse y establecerse. Fabricantes ofrecen diferentes metodologías.

Primer método, de los más comunes: procesos aditivo y sustractivo en secuencia. Pieza producida totalmente por AM a forma near-net y luego mecanizada donde necesario con capacidades sustractivas para terminar.

Segundo método: alterna aditivo y sustractivo durante proceso. Pieza existente o nueva, AM añade material, se mecaniza, más AM, otra ronda mecanizado, etc. hasta completar. Otro ejemplo: pieza mecanizada para acabar superficies mientras se forma por AM.

Con híbrida, también posible combinar materiales y aplicar diferentes metales a misma pieza. Casi cualquier metal disponible en hilo/polvo para AM: aluminio, cromo-cobalto, cobre, Inconel, acero inoxidable, acero herramienta, titanio, etc. Usando diferentes metales en una pieza, obtiene mejores atributos de ambos sin comprometer integridad.

Tipos de máquinas

Actualmente dos tipos: máquina híbrida off-the-shelf (AM + sustractiva), y añadir capacidades AM a máquina sustractiva. Al añadir a existente, instalan una o más herramientas AM metálicas diseñadas para operar junto a herramientas sustractivas estándar. Aunque número de máquinas híbridas disponibles aún pequeño, tecnología solo expandirá y crecerá por capacidades de combinar ambos procesos en una.

En manufactura híbrida, se trata de encontrar solución correcta para aplicación y aprovechar beneficios de ambos.