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

一, Tehnička granica: "gornja granica sposobnosti" i "praznina u primjeni" mašinske obrade za naknadnu{0}} obradu
1. Razlike u tome koliko dobro se materijali mogu koristiti
„Subtraktivna proizvodnja“, koja je fleksibilnija kada su u pitanju kvaliteti materijala, ono je što omogućava tradicionalnu obradu. Na primjer, za rezanje legura visoke-tvrdoće kao što je kobalt hrom-molibden, trebate koristiti PCD alate ili ultrazvučnu{2}} mašinsku obradu. S druge strane, da biste napravili slične materijale koristeći aditivnu proizvodnju, potrebno je da se riješite unutrašnjih defekata pora kroz vruće izostatičko prešanje (HIP), a zatim ispunite zahtjeve za preciznošću površine kroz peto-osno CNC glodanje. Iako se ovom metodom mogu napraviti dijelovi visokih{6}}performansi, svojstva metalurgije praha procesa aditivne proizvodnje ograničavaju materijale koji se mogu koristiti. To otežava direktnu zamjenu sposobnosti obrade tradicionalnih metoda kovanja za velike metalne gredice.
"Dvostruki izazov" dobijanja prave veličine i kvaliteta površine
Glavna svrha naknadne{0}}obrade je rješavanje problema koji su ugrađeni u aditivnu proizvodnju. Na primjer, tolerancija debljine profila lopatice 3D-štampanih dijelova turbinskih diskova avionskih motora mora biti fiksirana od ± 0,3 mm do ± 0,05 mm kroz sečenje i brušenje žice. Hrapavost površine također treba smanjiti sa Ra8-15 μm na Ra0,8-1,6 μm. Za optičke komponente koje trebaju mikrometarsku{13}}preciznost, kao što su laserski reflektori, tradicionalno ultra-precizno brušenje je i dalje najbolja opcija. To je zato što naknadna obrada zavisi od više procesa koji rade zajedno, što otežava otklanjanje svih grešaka koje su se nakupile.
3. "Paradoks efikasnosti" obrade komplikovanih struktura
Aditivna proizvodnja ima funkciju "besplatne proizvodnje" koja olakšava rad sa komplikovanim strukturama kao što su neravne površine i unutrašnji kanali protoka. Međutim, faza post{1}}obrade može učiniti ovu efikasnost manje korisnom. Na primjer, CNC glodanje je potrebno kako bi se uklonili ostaci potpore sa 3D-štampanih dijelova od legure aluminija određene vrste satelitskog nosača. Ovo smanjuje težinu za 15%, ali je takođe potrebno 30% duže za obradu od tradicionalnih metoda livenja i mašinske obrade. Jedinični trošak tradicionalnih postupaka štancanja i termičke obrade je još uvijek niži od kombinacije aditiva i naknadne obrade za standardizirane dijelove proizvedene u velikim količinama, kao što su klipnjače za automobile.
2, Struktura troškova: "Ekonomski prag" za obradu sa mašinom za naknadnu obradu
1. Troškovi kupovine i održavanja opreme
Cijena opreme za naknadnu obradu, kao što je pet-CNC alatnih mašina i mašina za lasersko poliranje, može biti milion juana za jednu jedinicu. Za postizanje zatvorene{3}} kontrole, ovim mašinama su potrebni sistemi za detekciju na mreži i pametne mrežne tehnologije. Na primjer, koštaju stotine hiljada juana da se napravi poseban postprocesor za njemački Hammer C20U peto{6}}osni obradni centar. Troškovi programiranja za obične glodalice su samo 1/10 od toga. Takođe, trošak aditivne proizvodnje praškastih materijala (kao što je prah legure titanijuma, koji košta otprilike 2000 juana/kg) je znatno veći od troškova tradicionalnih šipki. Ovo čini ukupne troškove post{13}}obrade još većim.
2. Dužina lanca procesa i skriveni troškovi
Obrada nakon obrade zahtijeva spajanje mnogih procesa, uključujući proizvodnju aditiva, toplinsku obradu i završnu obradu površine, što dovodi do produženog lanca procesa i povećanih skrivenih troškova. Na primjer, da bi se napravio femoralni kondil od legure kobalt hroma i molibdena za medicinski implantat, potrebno je elektrolitičko poliranje da se riješi adhezije praha, a zatim je potrebno mikro glodanje za fiksiranje korijena konca. 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{5}}obrada može učiniti stvari individualiziranijima, još uvijek je teško upariti se sa prednostima "jednokratnog-ulijevanja" tradicionalnih metoda kada se pravi mnogo stvari.
3. Ovisnost o vještinama i cijeni rada
Operateri moraju biti vještiji za obradu post{0}}procesora. Na primjer, trebate znati kako pretvoriti koordinatni sistem obratka u koordinatni sistem mašine u peto-osnom CNC programiranju. S druge strane, vrijeme obuke za tradicionalne vještine struganja i glodanja je vrlo brzo. Također, za otklanjanje nedostataka u aditivnoj proizvodnji (kao što je popunjavanje pora) potrebna je mješavina bušenja, zavarivanja i strojne obrade, što čini vještine potrebne procesnim radnicima mnogo višim i košta više za rad.
3, Industrijska ekologija: Jedinstvenost i kooperativni razvoj konvencionalne obrade
1. Funkcija "balastnog kamena" u osnovnim industrijama
Osnovne industrije poput automobila i električne energije još uvijek najviše koriste tradicionalnu preradu. Na primjer, metoda livenja i strojne obrade blokova cilindara automobilskih motora može proizvesti milijune njih svake godine. S druge strane, aditivnu proizvodnju je teško ući u glavni lanac snabdijevanja jer nije baš efikasna. Takođe, regulacija protoka metalnih linija tokom klasičnog kovanja može uvelike povećati čvrstoću delova na zamor. Ovo je još uvijek neophodno za izradu primarnih nosivih{4}}konstrukcijskih komponenti aviona.
2. Postavljanje "tržišne niše" za naknadnu{1}}obradu na pravo mjesto
Glavna prednost naknadne -obrade je da zadovoljava potrebe "visoke složenosti, male veličine serije i visoke preciznosti." Na primjer, u vazduhoplovstvu, elektrohemijsko poliranje (ECP) treba da se koristi za uklanjanje unutrašnjeg kanala protoka 3D štampanih mlaznica za gorivo. Ovo je učinjeno kako bi se smanjili neravnini i otpor protoka, što je teško učiniti tradicionalnom obradom za takve mikrokanalne arhitekture. U medicini se mikro glodanje koristi za promjenu navojnih korijena prilagođenih implantata tako da odgovaraju pacijentovom koštanom tkivu. Ovo je nešto što standardne metode ne mogu učiniti.
3. Obrazac "kolaborativne evolucije" u načinu na koji je tehnologija integrisana
Kompozitni proces "aditiv+subtraktivno" bit će glavni fokus rivalstva u prerađivačkoj industriji u budućnosti. Na primjer, Siemens NX softver je omogućio da putevi aditivne proizvodnje i peto{2}}osna CNC obrada rade zajedno kako bi se međusobno optimizirali. To radi koristeći digitalnu twin tehnologiju za predviđanje deformacija i automatski kreira programe kompenzacije kako bi zadržala preciznost obrade ispod ± 0,01 mm. Također, kombinovanje sistema termičke obrade sa digitalnim platformama kao što je Simplified Cloud Zero Code System može napraviti petlje kontrole proizvodnje, što čini razliku u troškovima između naknadne -obrade i tradicionalnih metoda još manjom.