Može li naknadna{0}}obrada u potpunosti zamijeniti tradicionalnu obradu?

一, Tehnička granica: "gornja granica mogućnosti" i "praznina u primjeni" strojne obrade nakon-procesiranja
1. Razlike u tome koliko se dobro materijali mogu koristiti
"Suptraktivna proizvodnja", koja je fleksibilnija kada je riječ o kvaliteti materijala, ono je što čini mogućom tradicionalnu obradu. Na primjer, za rezanje legura visoke-tvrdoće kao što je kobalt krom molibden, trebate koristiti PCD alate ili ultrazvučnu-obradbu. S druge strane, da biste izradili slične materijale korištenjem aditivne proizvodnje, morate se riješiti unutarnjih nedostataka pora pomoću vrućeg izostatičkog prešanja (HIP), a zatim zadovoljiti zahtjeve točnosti površine pomoću CNC glodanja s pet-osa. Iako se ovom metodom mogu izraditi visoko-dijelovi, svojstva metalurgije praha aditivnih proizvodnih procesa ograničavaju materijale koji se mogu koristiti. Zbog toga je teško izravno zamijeniti sposobnost obrade tradicionalnih metoda kovanja za velike metalne trupce.
"Dvostruki izazov" dobivanja prave veličine i kvalitete površine
Glavna svrha post{0}}obrade je rješavanje problema koji su ugrađeni u aditivnu proizvodnju. Na primjer, tolerancija debljine profila lopatica 3D-ispisanih dijelova diskova turbine zrakoplovnog motora mora se popraviti od ± 0,3 mm do ± 0,05 mm rezanjem i brušenjem žice. Hrapavost površine također treba smanjiti s Ra8-15 μm na Ra0,8-1,6 μm. Za optičke komponente kojima je potrebna mikrometarska -preciznost, kao što su laserski reflektori, tradicionalno ultra-precizno brušenje i dalje je najbolja opcija. To je zato što naknadna obrada ovisi o višestrukim procesima koji rade zajedno, zbog čega je teško riješiti se svih grešaka koje su se nakupile.
3. "Paradoks učinkovitosti" obrade kompliciranih struktura
Aditivna proizvodnja ima značajku "slobodne proizvodnje" koja olakšava rad s kompliciranim strukturama poput neravnih površina i unutarnjih kanala protoka. Međutim, stupanj post{1}}obrade može učiniti ovu učinkovitost manje korisnom. Na primjer, potrebno je CNC glodanje za uklanjanje ostataka potpore s 3D-isprintanih dijelova aluminijske legure određene vrste satelitskog nosača. Ovo smanjuje težinu za 15%, ali je također potrebno 30% dulje za obradu od tradicionalnih metoda lijevanja i strojne obrade. Jedinična cijena tradicionalnih postupaka žigosanja i toplinske obrade još uvijek je niža od cijene aditiva i naknadne-kombinacije obrade za standardizirane dijelove izrađene u velikim količinama, poput klipnjača za automobile.
2, Struktura troškova: "Ekonomski prag" za obradu sa strojem za naknadnu obradu
1. Troškovi kupnje i čuvanja opreme
Cijena opreme za naknadnu-obradu kao što su CNC alatni strojevi s peto{1}}osnim povezivanjem i strojevi za lasersko poliranje može iznositi milijune juana za jednu jedinicu. Da bi se postigla kontrola zatvorene-petlje, ovi strojevi trebaju online sustave detekcije i pametne mrežne tehnologije. Na primjer, košta stotine tisuća yuana da se napravi poseban naknadni procesor za njemački Hammer C20U pet-osni obradni centar. Trošak programiranja za obične glodalice je samo 1/10 toga. Također, trošak aditivnih proizvodnih materijala u obliku praha (kao što je prah legure titana, koji košta otprilike 2000 juana/kg) znatno je veći od troška tradicionalnih materijala za šipke. Zbog toga je ukupna cijena naknadne-obrade još veća.
2. Duljina lanca procesa i skriveni troškovi
Postprocesorska obrada zahtijeva spajanje mnogih procesa, uključujući aditivnu proizvodnju, toplinsku obradu i završnu obradu površine, što dovodi do produljenog lanca procesa i povećanih skrivenih troškova. Na primjer, za izradu femoralnog kondila od legure kobalta i kroma molibdena za medicinski implantat, potrebno je elektrolitičko poliranje kako bi se uklonilo prianjanje praha, a zatim je potrebno mikroglodanje za fiksiranje korijena navoja. Za obradu jednog komada potrebno je više od 8 sati, iako standardni postupak kovanja i CNC tokarenja traje samo 2 sata. Čak i ako naknadna-obrada može učiniti stvari individualnijima, još uvijek je teško usporediti prednost "jednokratnog-kalupljenja" tradicionalnih metoda pri izradi mnogo stvari.
3. Ovisnost o vještinama i cijeni rada
Operatori moraju biti vještiji za obavljanje post{0}}procesorske obrade. Na primjer, trebate znati kako pretvoriti koordinatni sustav izratka u koordinatni sustav stroja i obrnuto u pet-CNC programiranju. S druge strane, vrijeme obuke za tradicionalne vještine tokarenja i glodanja je vrlo brzo. Također, popravljanje nedostataka u aditivnoj proizvodnji (kao što je popunjavanje pora) zahtijeva kombinaciju bušenja, zavarivanja i strojne obrade, što čini vještine potrebne za radnike u procesu mnogo većim i skupljim za rad.
3, Industrijska ekologija: Jedinstvenost i zajednički razvoj konvencionalne obrade
1. Funkcija "balastnog kamenja" u temeljnim industrijama
Osnovne industrije poput automobila i električne energije još uvijek najviše koriste tradicionalnu obradu. Na primjer, metoda lijevanja i strojne obrade blokova cilindara automobilskih motora može ih proizvesti milijune svake godine. S druge strane, aditivnu proizvodnju teško je ući u glavni lanac opskrbe jer nije baš učinkovita. Također, reguliranje toka metalnih linija tijekom klasičnog kovanja može uvelike povećati čvrstoću dijelova na zamor. To je još uvijek potrebno za izradu primarnih konstrukcijskih-komponenti aviona koje nose opterećenje.
2. Postavljanje "tržišne niše" za naknadnu-obradu na pravo mjesto
Glavna prednost naknadne-obrade je da zadovoljava potrebe "visoke složenosti, male veličine serije i visoke preciznosti." Na primjer, u zrakoplovstvu se elektrokemijsko poliranje (ECP) mora koristiti za uklanjanje unutarnjeg kanala protoka 3D tiskanih mlaznica za gorivo. To je učinjeno kako bi se smanjile oštrice i otpor tečenju, što je teško učiniti tradicionalnom strojnom obradom za takve mikrokanalne arhitekture. U medicini se mikroglodanje koristi za promjenu korijena navoja skrojenih implantata tako da odgovaraju koštanom tkivu pacijenta. To je nešto što standardne metode ne mogu učiniti.
3. Obrazac "suradničke evolucije" u tome kako je tehnologija integrirana
Kompozitni proces "aditivnog+oduzimajućeg" bit će glavni fokus rivalstva u proizvodnoj industriji u budućnosti. Na primjer, softver Siemens NX omogućio je aditivne proizvodne staze i pet-osne CNC obrade da rade zajedno kako bi se međusobno optimizirali. To čini korištenjem tehnologije digitalnog blizanaca za predviđanje deformacije i automatskim stvaranjem kompenzacijskih programa kako bi se točnost obrade zadržala ispod ± 0,01 mm. Također, kombiniranje sustava toplinske obrade s digitalnim platformama kao što je Simplified Cloud Zero Code System može stvoriti petlje kontrole proizvodnje, što čini razliku u cijeni između post-obrade i tradicionalnih metoda još manjom.