Manufaktur Aditif Logam:Tren Terbaru Multitasking

Kepala pelapis laser untuk WFL Millturns dipasang langsung ke dalam spindel sumbu-B mesin. Kredit foto:WFL Millturn Technologies.

Manufaktur aditif (AM), teknologi yang membangun komponen 3D lapis demi lapis, terus berkembang. Setelah alat terutama digunakan untuk membuat prototipe bagian dalam plastik, itu mulai berdampak pada desain manufaktur dan dunia produksi dengan cara yang lebih signifikan dengan munculnya pencetakan bagian logam. Singkatnya, teknik ini menawarkan keuntungan karena dapat menghasilkan desain berkontur kompleks yang akan menantang, jika bukan tidak mungkin, untuk dibuat pada peralatan permesinan konvensional (seperti saluran pendingin konformal di dalam cetakan injeksi). Desain bagian juga dapat disempurnakan untuk mengurangi bobot sambil mempertahankan (atau meningkatkan) integritas struktural dengan menerapkan konsep seperti desain generatif.

Konon, AM adalah teknologi yang melengkapi permesinan, tetapi tidak akan menggantikannya. Yang cukup menarik, tidak ada cara yang lebih jelas untuk menekankan poin ini selain melihat peningkatan jumlah pembuat alat mesin yang menambahkan aditif ke platform peralatan subtraktif mereka.

Hampir semua bagian yang dibuat AM memerlukan semacam operasi pascapemrosesan. Ini mungkin memerlukan penggilingan, pengeboran, penyadapan atau pembubutan serta penggilingan atau pemolesan. Dengan menggabungkan aditif dan subtraktif pada satu platform, barang dalam proses dapat dihilangkan serta peralatan modal yang diperlukan untuk menyelesaikan bagian yang ditanam secara aditif. Plus, AM dapat digunakan untuk menambahkan fitur kecil dan kompleks ke bagian mesin yang besar. Atau, untuk pekerjaan perbaikan, bahan dapat ditambahkan ke bagian yang aus yang kemudian dapat dikerjakan dengan mesin untuk mengembalikannya ke spesifikasi OEM.

Video di bawah ini menunjukkan jenis aplikasi ini. Misalnya, proses AM seperti kelongsong laser telah ditambahkan ke berbagai platform pemesinan, termasuk mesin giling putar dan mesin lima sumbu. Video online terlampir menunjukkan contoh yang pertama:WFL M80X Millturn di mana kepala laser dipasang ke poros penggilingan sumbu-B untuk menambahkan material ke komponen yang sangat besar. Pengerasan laser pada fitur tertentu juga dapat dilakukan.

Dalam kasus Mazak Integrex i-400SAM yang ditampilkan menggunakan aditif untuk menambahkan fitur ke komponen sekrup umpan yang panjang, kepala deposisi laser AM (tiga tersedia dengan diameter balok yang bervariasi untuk model ini) tidak dipasang di spindel penggilingan sumbu-B mesin . Sebagai gantinya, alat ini dipasang di unit khusus yang berputar, dan kepala laser yang tidak digunakan disimpan di luar zona kerja, sama seperti alat yang ada di korsel pengubah alat otomatis di pusat permesinan.

Video lain menunjukkan contoh pekerjaan perbaikan. Di dalamnya, Tongtai AMH-630 lima sumbu menggunakan kepala kelongsong laser AM yang sesuai dengan spindel penggilingan mesin untuk menyimpan material Inconel 718 ke ujung bilah turbin yang aus yang kemudian dikerjakan, meninggalkan bentuk berkontur yang ditentukan OEM.

Perangkat lunak untuk aplikasi hibrida ini juga terus berkembang, seperti halnya perangkat keras. Hal ini ditunjukkan dalam video yang menunjukkan produksi blisk Inconel 625 menggunakan Autodesk Fusion 360 dan perangkat lunak PowerMill pada mesin hybrid Mazak Variaxis J-600/5XAM menggunakan solid carbide dan alat keramik Seco Tools. Daripada memulai dengan material besar yang akan dikerjakan dengan mesin untuk membuat blisk, benda kerja dimulai dengan hub dan blade kemudian ditumbuhkan secara aditif dan dikerjakan sesuai bentuk dan ukuran.

Namun, bagaimana Anda memprogram mesin multitasking dengan kemampuan aditif? Video yang panjang namun informatif membawa Anda selangkah demi selangkah melalui proses pemrograman untuk bagian yang berputar dengan bilah yang dibuat melalui AM dan kemudian selesai dikerjakan menggunakan Siemens NX CAM.

Dan, bagaimana dengan simulasi offline yang sangat penting untuk pekerjaan pemesinan yang rumit? Modul aditif Vericut CGTech mensimulasikan kemampuan aditif dan pemesinan tradisional (milling atau turning) mesin hybrid menggunakan kode NC yang sama. Ini membaca parameter laser, mengontrol watt laser, aliran gas pembawa dan bubuk logam khusus untuk setiap pekerjaan dan jenis material, kemudian mendeteksi kemungkinan tabrakan antara mesin dan bagian aditif saat sedang dicetak yang dijelaskan dalam video lain.

Tentu saja, ada peluang untuk menambahkan kepala AM ke berbagai jenis platform mesin lainnya. Misalnya, Solusi Hibrida 3D dapat menyediakan kepala tambahan untuk pencetakan 3D logam melalui berbagai metode pengendapan, termasuk peleburan laser semprotan bubuk, peleburan busur umpan kawat, dan semprotan dingin bubuk logam berkecepatan tinggi. Tampaknya ide ini mendapat persetujuan dari Marinir AS seperti yang dijelaskan dalam cerita ini.

Apakah logam AM ada di radar Anda? Atau, apakah Anda menggunakan printer plastik 3D di toko Anda untuk membuat prototipe, jig, perlengkapan, dan lainnya? Kirimi saya email di [email protected] untuk memberi tahu saya.