Memanfaatkan Manufaktur Hibrid: Mengintegrasikan Teknologi Aditif dan Subtraktif Logam

 

Manufaktur subtraktif tradisional telah menjadi pendekatan yang andal selama bertahun-tahun, tetapi perkembangan dalam manufaktur aditif telah menarik perhatian pada kelayakannya sebagai solusi yang dapat diskalakan—terutama untuk kustomisasi, geometri kompleks, dan produksi batch kecil. Manufaktur hibrid menggabungkan teknik aditif dan subtraktif, terutama aditif logam, menawarkan solusi manufaktur yang fleksibel namun presisi lainnya. Manfaat manufaktur hibrid meliputi:

 

• Kualitas permukaan yang lebih tinggi
• Kekuatan yang lebih tinggi
• Penghematan biaya dibandingkan metode tradisional
• Pendekatan yang dapat disesuaikan untuk produk individu
• Pengikatan yang ditingkatkan

Keunggulan Hibrid

 

 

Langkah pertama dalam manufaktur hibrid adalah pembuatan aditif bentuk utama komponen, yang harus mencakup geometri akhir dan dapat mencakup fitur tambahan yang akan digunakan nanti dalam proses manufaktur subtraktif untuk clamping atau lokasi. Selain itu, beberapa fitur seperti lubang mungkin perlu ditambahkan material untuk mengakomodasi deformasi selama proses aditif logam.

 

Kami membentuk produk dasar kami dari pelelehan logam atau polimer dalam manufaktur aditif. Ini dilelehkan melalui dua metode populer:

 

• Selektif laser melting atau direct laser metal sintering (SLM atau DLMS)
• Electron beam melting (EBM)

Menurut peneliti dari Western Pomeranian University of Technology, baik SLM maupun DLMS menawarkan fleksibilitas terbesar dengan komponen logam. Metode ini memungkinkan produsen untuk menciptakan banyak geometri kompleks—bahkan dalam skala besar. Produk yang rumit sering kali memiliki bentuk yang unik, asimetris dengan tepi melengkung. Semakin banyak gaya desain yang kami perkenalkan, semakin besar kesempatan untuk ketidaksempurnaan menumpuk selama manufaktur.

 

Menciptakan Komponen yang Lebih Baik

 

 

Sejauh mana cetak 3D telah berkembang, prosesnya tidak sempurna. Manufaktur hibrid memungkinkan kami untuk menciptakan produk yang secara dimensi akurat yang sebelumnya tidak dibuat dengan toleransi yang begitu ketat. Pemesinan, atau manufaktur subtraktif, memperbaiki tepi kasar ini dan mendapatkan semuanya dalam toleransi yang diperlukan. Kontrol kualitas sangat penting untuk pemasangan yang tepat, fungsionalitas, dan keamanan dalam aplikasi tertentu—terutama kendaraan dan pesawat.

 

Dalam banyak kasus, proses aditif dan subtraktif terjadi pada dua mesin terpisah. Mesin aditif logam akan membangun bagian, lalu seorang insinyur akan melepasnya, memeriksa kualitasnya, dan memastikan deformasi apa pun dapat diterima.

 

Namun, beberapa manufaktur hibrid terjadi pada satu mesin. Laser metal deposition (LMD) dan direct metal deposition (DMD) heads biasanya ditambahkan ke mesin pemotong logam. Aditif ini ideal untuk memperbaiki cacat atau merevitalisasi bagian yang ada karena material dapat ditambahkan ke area masalah dan kemudian dimesin ke bentuk akhir.

 

Kekurangan Manufaktur Hibrid

 

Image courtesy of Unsplash.

 

Bubuk logam dan substansi terkait adalah tulang punggung manufaktur hibrid, dan itu memperkenalkan beberapa risiko keamanan, termasuk kemampuannya sangat mudah terbakar dalam kondisi tertentu. Selain itu, mereka adalah agen penyebab kanker yang menimbulkan risiko jangka panjang bagi pekerja yang tidak terlindungi. Produsen harus mempertimbangkan risiko ini dan mematuhi peraturan keamanan yang ketat saat mengadopsi teknologi aditif berbasis bubuk.

 

Biaya awal (atau transisi) juga sangat tinggi. Manufaktur aditif logam memerlukan mesin yang sangat spesialis. Kekhawatiran keamanan seperti kemampuan mudah terbakar dan risiko paparan yang disebutkan di atas juga menuntut fasilitas khusus untuk memastikan keamanan pekerja. Pengembangan fasilitas juga mahal. Tidak semua perusahaan dapat berinvestasi besar-besar dalam manufaktur hibrid karena hambatan logistik ini.

 

Bagaimana dengan Perangkat Lunak?

 

Image courtesy of Pixabay.

 

Manufaktur hibrid dimulai dengan tahap desain, dan perangkat lunak CAD/CAM memainkan peran penting. Insinyur harus bereksperimen dengan bahan, geometri, dimensi, dan lebih banyak saat menciptakan komponen yang andal. Ada juga pertimbangan desain untuk proses aditif dan subtraktif yang perlu dieksplorasi oleh insinyur dengan perangkat lunak CAD. Selain itu, simulasi FEA memungkinkan kami menganalisis bagaimana desain akan berkinerja setelah produksi. Alat seperti Fusion 360 unggul di bidang-bidang ini. Terbaik lagi, kolaborasi jarak jauh sudah tersedia dalam perangkat lunak ini untuk memudahkan kolaborasi di seluruh jarak—baik itu tim, mesin, atau fasilitas penuh yang jauh berjarak.

 

Manufaktur hibrid memiliki janji yang besar dan potensi untuk membawa tim yang terdistribusi bersama. Sementara mungkin bukan pilihan yang tepat untuk semua proyek, manufaktur hibrid menggabungkan yang terbaik dari manufaktur aditif dan subtraktif, menciptakan tantangan baru dan menawarkan peluang baru.

 

Coba Fusion 360 dalam alur kerja manufaktur hibrid Anda hari ini.