Talaşlı İmalatta Devrim Yaratıyor: 3D Baskının Etkisi

 Takım uzmanları 3D baskının etkisinin talaşlı imalatı nasıl değiştireceğini düşünüyor. Özellikle prototip yapımında 3D baskının avantajlarının farkındalar, ancak eklemeli üretimin CNC işlemenin tamamen yerini almayacağına, ancak onu tamamlayacağına inanıyorlar.

Talaşlı İmalatta 3D Baskının Etkisi

Prototip üretiminde 3D baskının etkisinin ortaya çıkması, ürün geliştirmeyi önemli ölçüde geliştirmiştir. Daha hızlı ve daha ekonomik hale geldi. Bu teknoloji artık aşağıdakilere alternatif olarak görülüyor CNC işleme.

Ancak bu yaklaşımın sorgulanması ve 3D baskının akıllı fabrikada makine üretiminin yerini tamamen alıp alamayacağının netleştirilmesi gerekiyor.

Iscar'ın Uzman Görüşleri

Iscar uzmanlarının cevabı: 3D baskının olumlu etki beklentilerine rağmen, metal bileşenlerin üretimi için baskın teknoloji olarak CNC işlemenin yerini tamamen alamaz. Iscar CTO'su Erich Timons, "Bununla birlikte, katmanlı üretimin (AM) bir dizi üretim süreci üzerinde önemli bir etkisi olacağına şüphe yok" diyor.

3D Baskı ve CNC İşlemenin Özellikleri

Her iki teknoloji de işlenecek iş parçası malzemesini katman katman şekillendirerek bir bileşenin geometrisini oluşturur. Ancak hangi süreç daha etkili? Ve her iki çözümün kombinasyonu gelecekte üretimi nasıl etkileyecek?

Bu soruları cevaplamak için, 3D baskı ve CNC işlemenin etkisinin temel özellikleri ayrıntılı olarak incelenmelidir. Bunlar arasında iş parçası malzemeleri ve bunların fiziksel özellikleri, oluşturulan şekiller ve işlemenin hassasiyeti yer almaktadır.

Metaller CNC işlemede en önemli iş parçası malzemeleridir. Metallerin oranındaki önemli artışa rağmen, metal olmayan malzemeler 3D baskıda hala baskındır.

Aynı zamanda, toz metalürjisindeki gelişmeler, nikel bazlı süper alaşımlar gibi işlenmesi zor malzemelerden yapılmış parçaların basılmasını mümkün kılmıştır. Bu da eklemeli üretim için yeni perspektifler açıyor.

Fizik de önemli bir rol oynar: metaller izotropiktir. Bu da her yönde aynı fiziksel özelliklere sahip oldukları anlamına gelir. Buna karşılık, 3D baskı ürünlerinin etkisi anizotropiktir: örneğin, mukavemetleri yatay yönde dikey yönden daha yüksek olabilir.

Yapısal Davranış ve Güvenilirlik

İzotropik metallerden yapılmış bileşenlerin yapısal davranışı, sertliği ve güvenilirliği kesin olarak hesaplanabilir. Ancak 3D baskılı ürünler için doğru tahminler yapmak daha zordur.

Temel metal elementlerin üretiminde AM'nin kullanılmaya başlanmasının oldukça yavaş ilerlemesinin nedenlerinden biri de budur: yerel CNC İşleme hizmetleri kritik bileşenlerin üretimi için baskın süreçtir.

Her İki Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları

CNC işleme, esas olarak bir kesici takımın işlenecek yüzeye erişiminin sınırlı olması gerçeğiyle sınırlıdır. 3D baskının etkisi farklıdır: daha esnektir ve karmaşık şekiller üretme olanaklarını önemli ölçüde genişletir. İşleme yoluyla talaş kaldırma, çok çeşitli boyutlara sahip bileşenlerin işlenmesini sağlar.

3D Baskıda Esneklik ve Karmaşıklık

3D baskının etkisi çok daha sınırlıdır: prensip olarak, büyük formatlı bir bileşen katkılı olarak üretilebilir. Bu durumda, parçanın birkaç küçük bileşene bölünmesi ve ardından bunların birleştirilmesi tavsiye edilir.

Bununla birlikte, bu işlem üretim süresini önemli ölçüde artırır ve ayrıca gerekli mukavemet ve sertlik sorununu gündeme getirir.

3D yazıcılar şu anda 0,25 milimetrelik bir boyutsal doğruluğa ulaşmaktadır. Özel CNC işleme hizmetleri çok daha hassastır ve en az iki ila üç kat daha sıkı toleranslar elde eder. Süreç ayrıca daha yüksek tekrarlanabilirlikle çalışır ve daha yüksek yüzey kaliteleri üretir.

Maliyet etkinliği ve sürdürülebilirlik konuları da dikkate alınmalıdır. Bir 3D yazıcı, modern bir CNC makinesinden önemli ölçüde daha ucuzdur. CNC işleme ayrıca geri dönüştürülmesi gereken talaşlar üretir. Öte yandan 3D baskı ile daha az atık üretilir, iş parçası malzemesi verimli bir şekilde kullanılır ve enerji tüketimi daha düşüktür.

Nihai Forma Yaklaşmak

Metal işlemede eklemeli imalat, istenen nihai şekle çok yakın hassas iş parçaları üretir. Karmaşık bileşenlerin üretimi, minimum malzeme kaldırma ile CNC işlemenin yanı sıra yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesi gerektirir.

Erich Timons, "3D baskı, hızlı ve hassas prototipleme sonuçlarına olanak tanıyor ve böylece en uygun çözümü elde etmek için değerli üretim süresini kısaltıyor" diyor.

"Ancak, 3D baskı süreçlerinin etkisi CNC işlemenin yerini almaz; daha ziyade işleme süreçlerini tamamlar." Tek bir sisteme entegre edilmiş hassas çok eksenli işleme ile 3D baskıyı birleştiren makineler halihazırda piyasada bulunmaktadır.

Katmanlı Üretimde Hassasiyet

Bileşen üretimi için 3D baskının kullanılması, karmaşık parçalar oluşturan ve artan verimlilik ve hassasiyet taleplerini karşılaması gereken frezeleme takımlarını etkiler. Düşük paylarla optimum malzeme kaldırma hızlarına ulaşmak için, uygulamada genellikle yüksek ilerleme hızlarına ve devirlere sahip yüksek hızlı işleme (HSM) kullanılır.

Bunun için mümkün olduğunca az işleme geçişi ve çok iyi yüzey kalitesi ile güvenilir işleme sağlayan hassas kesici takımlar gerekir. Örnekler arasında yekpare karbür (VHM) parmak frezeler, değiştirilebilir kesme kafalarına sahip modüler takımlar ve karmaşık şekillerin ekonomik bir şekilde işlenmesi için Iscar'ın değiştirilebilir kesici uçlu hassas profil frezeleri yer alır.

Kesici takım üreticileri, portföylerini bir araya getirirken katkı bileşenlerini göz önünde bulundurur. Örneğin Iscar, yüksek hızlı işleme için çok kenarlı yekpare karbür frezeleme takımları yelpazesini genişletti.

Mevcut ürün yelpazesi, karmaşık profillerin 5 eksenli yüksek hızda işlenmesinde kullanılan ve verimli finisaj işlemleri için doğru çözümü sunan özel kesme geometrilerine sahip parmak frezelere odaklanmaktadır. Ayrıca bu kesici uç geometrileri, daha büyük nominal freze çaplarını kapsayan tek ağızlı değiştirilebilir kesici uçlu takımlarda da bulunabilir.

Iscar bu kesici kenarları, değiştirilebilir freze kafalarına sahip modüler MULTI-MASTER takım serisine entegre ederek yekpare karbür ve değiştirilebilir kesici uç konseptlerinin avantajlarını bir araya getirmiştir.

3D baskı ve CNC işleme arasındaki sinerjinin bir örneği, özel değiştirilebilir kesici uçlu takımların karmaşık konfigürasyonlarının üretiminde görülebilir.

3D baskı, takım tasarımında da avantajlar sunar: bir frezenin tasarımını, özellikle de doğrudan her bir frezede hedeflenen soğutma için iç yüzeyleri ve soğutma sıvısı kanallarını optimize eder. kesme kenarı.

Mühendisler, 3D baskıyı özel ve yeni geliştirilen ürünler için optimum ve sürdürülebilir çözümler bulmak için uygun bir süreç olarak görüyor. Endekslenebilir kesici uçların 3D baskısının etkisi, ileriye doğru atılmış önemli bir adımı temsil ediyor.

Prototiplerin eklemeli üretimi pahalı kalıp setleri gerektirmez ve kesici uçların farklı tasarım varyantlarının güvenilir bir şekilde test edilmesini sağlayarak geliştirme süresini önemli ölçüde kısaltır, üretim maliyetlerini düşürür ve israfı en aza indirir.

3D baskı, gelecekte CNC işlemeyi üretim salonlarından tamamen çıkarmayacak. Erich Timons bunu özetliyor: "Bu iki teknolojinin ortak yaşamı, yakın gelecekte metal işlemenin karakteristik bir özelliği olacak."