인쇄, 자르기, 아니면 두 가지 모두를 활용하시겠습니까?

Dec 09, 2023

제조 엔지니어링에서는 2017년 7월에 적층 가공과 절삭 가공 결합의 장단점을 자세히 다루었습니다. 기본 동기는 동일합니다. 어떤 적층 가공 방식을 사용하든 만족스러운 부품을 생산하려면 거의 항상 후속 가공이 필요합니다. 후처리를 위해 별도의 밀이나 선반을 사용하는 것이 더 합리적인 상황이 여전히 있지만, 하이브리드 기계는 여러 기계보다 비용이 적게 들고, 공간을 덜 차지하며, 프로그래밍이 덜 필요하고, 처리 및 작업 작업이 줄어듭니다. 게다가 하이브리드는 내부 기능을 제작하면서 검사하고 가공할 수 있는 기능도 제공합니다. 하지만 우리는 이 모든 것을 3년 전에 알고 있었습니다. 무엇이 바뀌었나요?

하이브리드의 흥미로운 발전 중 하나는 재료를 결합하여 특수 합금 또는 전이 영역을 생성하는 능력입니다. 예를 들어, 미국 일리노이주 Hoffman Estates에 위치한 DMG Mori의 LASERTEC 시리즈 기계에는 제작 전반에 걸쳐 두 가지 재료를 투입하여 유량을 정확하게 측정할 수 있는 트윈 파우더 피더가 있습니다. 회사 적층 제조 부문의 영업 및 서비스 관리자인 Nils Niemeyer는 "기능적으로 등급이 지정된 재료는 한동안 학계에서 논의되었지만 우리는 이를 상용화했습니다. 예를 들어 한 영역에서 100% 공구강을 사용할 수 있습니다. 그런 다음 더 높은 경도의 영역이 필요한 경우 일부 고속도강을 혼합합니다. 층별로 프로세스가 한 재료에서 다른 재료로 전환되어 아마도 100% 고속도강과 0% 공구강입니다." 과거에는 작업자가 모든 레이어의 피드를 변경하기 위해 분말 공급 장치에 대한 NC 코드를 수동으로 작성해야 했다고 덧붙였습니다. 그러나 DMG Mori와 Siemens는 협력하여 사용자가 원활한 전환 곡선을 프로그래밍할 수 있는 기능을 Siemens NX 소프트웨어에 추가했습니다.

Niemeyer는 재료 간 전환을 제어하는 ​​기능에 또 다른 이점을 제공했습니다. 부품을 표면 경화하는 기존 방법은 단단한 재료와 부드러운 재료 사이의 영역에 응력 상승을 생성합니다. "그러나 이제는 쉽게 등급을 매길 수 있기 때문에 부드러운 재료에서 단단한 재료로 원활하게 전환되는 하나 또는 두 개의 전환 레이어를 만들 수 있습니다. 갑자기 스트레스 상승을 줄일 수 있습니다."

그는 그것이 여전히 파괴적인 기술이기 때문에 등급이 지정된 재료(자기 거동의 등급 포함)에 대한 사용 사례가 여전히 조사되고 있음을 인정했습니다. 실제 성공 사례 중 하나는 DMG Mori와 협력하여 다양한 경도의 베어링 케이지를 제작한 롤러 베어링 제조업체입니다. 특히, 케이지는 베어링이 이동하는 선을 따라 매우 높은 강성과 경도를 갖지만 충격을 더 잘 흡수하기 위해 측면의 덜 단단하고 더 연성이 있는 재료와 혼합됩니다.

2017년과 마찬가지로 하이브리드 기계는 기존 부품의 수리 및 개조에 가장 쉽게 적합합니다. 그러나 당시에는 터빈 블레이드 수리 사업이 가장 중요한 시장으로 보였지만 Niemeyer는 현재 금형 및 도구 제작이 훨씬 더 큰 잠재력을 갖고 있다고 말했습니다. 그는 터빈 블레이드의 기하학적 구조가 더 단순하고 "수리를 위한 매우 전문적인 틈새 응용 분야가 있다"고 말했습니다. 도구와 금형에는 기하학적 차이가 크며 "특수 프로세스가 없습니다. 업계에서 수동으로 수리해 왔고 용접 품질이 일정하지 않습니다."

예를 들어, 미주리주 트로이에 있는 Bodine Aluminium은 LASERTEC 65 3D 하이브리드를 사용하여 알루미늄 다이캐스트 금형을 수리하고 수리된 다이의 수명을 수동 공정에 비해 3배 늘려 새 도구의 수명과 동일하게 만들었습니다. 게다가 이러한 수리는 기존 방법보다 빠르며 일반적으로 처음에도 정확합니다. 오스트리아 인스브루크 소재 Friedrich Deutsch Metallwerk GmbH에서 알루미늄 다이캐스트 금형을 수리하는 공정에는 예열 2시간, 수동 용접 8시간, 냉각 2시간, 밀링 30분이 소요되었습니다. 4가지 공정 단계가 이틀에 걸쳐 진행되었습니다. LASERTEC 65 3D 수리 작업에는 한 번의 설정만으로 프로그래밍 1시간, 레이저 증착 및 가공 2시간이 소요되므로 시간이 80% 절약됩니다.