Pencetakan dan pemesinan 3D sering dianggap sebagai "pesaing", tetapi mereka juga bisa menjadi "mitra". Komponen pencetakan 3D seringkali perlu dikerjakan dengan mesin untuk menghasilkan toleransi yang lebih tinggi dan penyelesaian permukaan yang lebih baik. Sementara itu, bagian yang dulunya digiling dari balok logam padat dapat dicetak 3D lebih cepat dan dalam bentuk yang lebih kompleks. Semakin banyak mesin manufaktur hibrida menggabungkan pencetakan 3D dan mesin CNC menjadi satu paket untuk mengotomatisasi dan mempercepat produksi suku cadang dengan lebih baik. Jadi, bagaimana nasib mereka? Bagaimana masa depan manufaktur hibrida?
Pembuat peralatan manufaktur hybrid mengatakan bahwa teknologi hybrid mengatasi kekurangan kedua teknologi tersebut, memungkinkan produsen memproduksi suku cadang yang lebih akurat, berkualitas lebih tinggi, lebih cepat, dan dengan biaya lebih rendah. Ini kurang boros daripada mesin saja, lebih efisien, dan lebih presisi daripada pencetakan 3D saja, tanpa perlu memindahkan bagian secara manual atau memprogram dua peralatan yang berbeda.
△ Kombinasi pengendapan energi langsung dan penggilingan CNC
Apa itu Printer Hibrid CNC-3D?
Manufaktur hibrida adalah pendekatan yang relatif baru yang menggabungkan teknik manufaktur aditif dan subtraktif pada satu mesin. Mesin ini menggunakan pencetakan 3D untuk menghasilkan bentuk logam atau plastik yang hampir bersih. Bagian tersebut kemudian digiling ke toleransi yang diperlukan oleh unit lain atau kepala alat di dalam mesin. Dengan manufaktur hibrida, pabrikan (dan pelanggan mereka) dapat memperoleh geometri kompleks yang dihasilkan oleh manufaktur aditif dan kualitas permukaan milling. Selain membuat komponen dari awal, alat berat ini ideal untuk menambahkan fitur baru ke komponen yang sudah ada, melakukan perbaikan komponen, dan melapisi komponen sebelum operasi pascapemesinan.
Mesin manufaktur hibrida bervariasi menurut pabrikan, tetapi umumnya terbagi dalam dua kategori: Manufaktur Hibrid Berurutan & Manufaktur Hibrida Alternatif
△Pemesinan CNC setelah pencetakan 3D untuk hasil akhir permukaan yang halus
● Mesin produksi hibrid berurutan pertama-tama menyelesaikan proses AM penuh, yang menghasilkan komponen bentuk hampir bersih cetakan 3D sebelum memasuki proses subtraktif.
● Mesin pabrikan hibrida alternatif bertukar antara AM dan unit milling selama proses manufaktur. Beberapa mesin hybrid alternatif bahkan dapat mencetak AM sisanya saat mengerjakan bagian tersebut.
Manufaktur hybrid adalah solusi yang layak untuk menghasilkan prototipe dan komponen penggunaan akhir fungsional selain memperbaiki komponen yang ada. Manufaktur hybrid sangat menarik bagi perusahaan kecil yang membutuhkan manufaktur aditif dan kemampuan permesinan. Mesin-mesin ini memungkinkan mereka memproduksi dua (atau campuran) bagian tanpa harus berinvestasi dalam dua mesin. Itu juga dapat mengatasi persyaratan yang menuntut dari industri tertentu, seperti kompleksitas bagian dan produktivitas di bidang otomotif dan kedirgantaraan.
Pro dan Kontra Mesin Manufaktur Hybrid
Manufaktur hibrida memiliki banyak keunggulan dibandingkan AM murni atau metode subtraktif:
●Salah satu keuntungan terpentingnya adalah kemampuan untuk meningkatkan produktivitas. Karena proses AM dan pemesinan berjalan pada satu mesin, tidak perlu mengganti suku cadang dan mengkalibrasi ulang peralatan. Sel pemesinan juga dapat sebagian atau seluruhnya menggantikan pasca-pemrosesan AM manual, yang juga mempercepat produksi.
●Manufaktur hibrid dapat mencapai presisi yang lebih tinggi dan toleransi yang lebih ketat daripada kebanyakan printer 3D individual. Manufaktur aditif dapat membuat geometri dan struktur bagian yang lebih kompleks daripada pemesinan, seperti integrasi bagian, saluran internal, dan pengisian kisi. Memproduksi seluruh bagian pada satu mesin juga mengurangi kemungkinan cacat atau kesalahan pemesinan.
●Mesin hibrid memungkinkan penggunaan beberapa bahan dalam satu bagian, menghasilkan peningkatan yang signifikan dalam kinerja mekanis dan penghematan biaya. Bagian yang lebih lemah dapat dilapisi dengan logam yang lebih kuat, bahan berperforma tinggi ditambahkan untuk meningkatkan gerakan bagian atau perpindahan panas, atau biaya bahan dapat dihemat dengan menggunakan bahan mahal hanya jika diperlukan.
●Manufaktur hibrid dapat mengurangi investasi awal dan biaya pengoperasian. Lebih murah membeli mesin hybrid secara langsung daripada membeli mesin CNC dan printer 3D industri secara bersamaan. Mesin hybrid tunggal mengkonsumsi lebih sedikit energi dan membutuhkan lebih sedikit ruang lantai daripada unit AM dan CNC terpisah.
△Bagian dengan fungsi seperti saluran pendingin internal
Studi baru-baru ini menemukan bahwa manufaktur hibrida menghilangkan pemborosan teknik subtraktif, mengurangi konsumsi bahan hingga 97 persen . Dengan mesin DED/CNC juga dimungkinkan untuk menambahkan material hanya ke lokasi yang dipilih. Pengguna ini memperbaiki komponen yang rusak dan mempercepat produksi dengan menambahkan logam ke komponen, seperti yang digunakan di industri kelautan dan minyak dan gas. Pada saat yang sama, unit CNC dapat mengerjakan struktur internal yang halus di antara proses pengendapan material.
Terlepas dari keuntungannya yang sangat besar, manufaktur hibrida tidak memenuhi semua kebutuhan manufaktur dan ada beberapa kelemahannya:
●Meskipun mesin ini dapat mengurangi investasi awal, harganya tidak murah dan dapat melebihi anggaran perusahaan kecil.
●Mengoperasikan mesin hybrid dapat menjadi rumit, operator harus memiliki pemahaman canggih tentang pencetakan 3D dan pemesinan CNC untuk menentukan metode terbaik untuk memproduksi komponen tertentu.