Comprensión de los beneficios y desafíos de la fabricación híbrida

El propósito de la fabricación híbrida es combinar los puntos fuertes de la fabricación aditiva (AM) con el mecanizado sustractivo. Usando una sola máquina, crea la capacidad de producir piezas terminadas en la misma máquina usando ambos procesos. La fabricación híbrida une las mejores características del mecanizado sustractivo tradicional con la fabricación aditiva.

Beneficios de la fabricación híbrida

La fabricación híbrida ofrece varias ventajas sobre el mecanizado sustractivo o aditivo solo. Debido a la capacidad del aditivo para agregar material a las piezas existentes, permite reconstruir y reparar piezas dañadas solo donde sea necesario, lo que reduce el costo del material. También reduce la cantidad de trabajo de mecanizado sustractivo porque el material solo se agrega donde es necesario, lo que reduce el área que requiere un acabado adicional. Debido a que AM le permite combinar diferentes metales, puede crear sus propias propiedades mecánicas capa por capa o zona por zona, que puede, por ejemplo, agregar fuerza o ayudar en la transferencia de calor. Por último, tener la capacidad de cambiar entre operaciones aditivas y sustractivas sin tener que mover la pieza de trabajo genera un ahorro de tiempo significativo.

Retos enfrentados

Al igual que con cualquier tecnología nueva, el mecanizado híbrido enfrenta una serie de desafíos, curvas de aprendizaje y preguntas. El primer desafío son los costos de inversión e implementación asociados con el equipo. No todos los talleres mecánicos tienen capacidades de inversión inmediata y tendrán que sopesar los pros y los contras de la compra y luego planificar un gasto significativo. Otra pregunta inminente es si la fabricación híbrida se puede escalar para satisfacer las demandas de la producción en masa de manera oportuna.

Una vez que la máquina está en funcionamiento, debe comprender cuál es la mejor secuencia para agregar y quitar materiales y cómo los ciclos de calentamiento y enfriamiento pueden afectar las propiedades de la pieza durante el proceso. Cuando se agrega material, ¿puede el software compensar automáticamente el nuevo material agregado a la pieza para proporcionar detección de colisión de herramientas, o se requerirán actualizaciones de software? ¿Existen mejores prácticas para capturar el exceso de polvos costosos durante el proceso de AM para reciclarlos y reutilizarlos? Por último, descubrir cómo conservar la forma y las dimensiones adecuadas de las superficies mecanizadas a medida que se agregan nuevos materiales, lo que puede calentar sustancialmente la pieza y causar distorsión.

Industrias con mayor probabilidad de beneficiarse de la fabricación híbrida

La fabricación híbrida está bien posicionada para la creación de prototipos, la reparación y la producción pequeña o de una sola pieza. Las industrias que obtienen el beneficio más inmediato son la aeroespacial, de defensa, médica y de moldes y matrices. Hybrid produce piezas según sea necesario, lo que elimina el costo y la necesidad de almacenamiento de inventario y minimiza el tiempo de producción porque se requieren menos piezas. Tiene la versatilidad para producir piezas complejas y personalizadas y agregar materiales a las piezas existentes cuando sea necesario. Por último, la fabricación híbrida puede producir o realizar reparaciones de moldes complicadas de manera eficiente y agregar materiales para fortalecer los moldes y las herramientas para una mayor durabilidad. Con el tiempo, más industrias encontrarán los beneficios de utilizar la fabricación híbrida.

Conclusión

Las máquinas híbridas están en su infancia, pero tienen el potencial de convertirse en una fuerza dominante en el mundo de la fabricación. La combinación de la fabricación aditiva y sustractiva en una sola máquina puede ahorrar a los talleres un valioso espacio de piso y una inversión de capital. La máquina puede funcionar como AM o sustractiva, y como híbrida cuando sea necesario. La clave del éxito para el mecanizado híbrido será optimizar el proceso de fabricación para brindar flexibilidad mientras se mantienen los estándares rigurosos para las piezas que se producen.