加減搭配、干活不累,，深度剖析個(gè)中緣由

關(guān)于增材制造與減材制造如何搭配,，市場上有兩種解決方案：
一種是像傳統(tǒng)機(jī)床廠商馬扎克、德馬吉森精機(jī),、三井精機(jī)這些傳統(tǒng)機(jī)床廠商將增材制造所用的激光熔覆頭集成到機(jī)床中來,，與刀具配合完成“加法制造”與“減法制造”,。
一種解決方案是通過像Fastems這樣的柔性制造系統(tǒng)將一個(gè)工件先是通過“加法制造”出來，然后由機(jī)械手送去熱處理,，最后再通過機(jī)械手將工件送去機(jī)床進(jìn)行精加工,。

在增材制造商RPM和傳統(tǒng)機(jī)床商大隈看來，將增材制造與減材制造通過自動(dòng)化貫穿起來,，可以創(chuàng)建復(fù)雜的部件,，而不需要鑄造、鍛造的前期工序,。機(jī)加工可以保證零件嚴(yán)格的尺寸公差和表面光潔度要求,。

關(guān)于將增材制造與減材制造分開的原因，大隈認(rèn)為最大化增材制造與減材制造潛能的方法不是將兩種技術(shù)集成到同一臺(tái)設(shè)備中,，因?yàn)榧庸きh(huán)境和加工速度不一樣,，對(duì)于集成到同一臺(tái)設(shè)備來說，一種技術(shù)在加工的時(shí)候,，另外一種技術(shù)處于“等待”狀態(tài)，這對(duì)設(shè)備的產(chǎn)能是浪費(fèi)的,。而將兩種技術(shù)獨(dú)立開來,，中間由自動(dòng)化機(jī)器手或者是多托盤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)作業(yè)，可以將工作效率最大化,。

另外就是增材制造和減材制造對(duì)加工環(huán)境的要求不一樣,。RPM的激光沉積系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了保持氧含量低于百萬分之10（PPM）以防止金屬粉末的氧化，工作區(qū)露點(diǎn)低于50°C,。

△RPM的LENS送粉技術(shù)所制造的零件

RPM的Robert Mudge在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了更加深入的剖析,，他認(rèn)為將增材制造與減材制造分開有三大理由：

濕度控制：
機(jī)加工過程中冷卻液的使用阻礙了激光加工環(huán)境中的氬氣環(huán)境的控制。

材料效率：
在一個(gè)專用的增材制造設(shè)備中,，大部分未被使用的金屬粉末可以通過專門的粉末回收裝置得到重新利用,。但在混合增材制造設(shè)備中，讓粉末（增材制造過程中產(chǎn)生的）與斷屑（機(jī)加工過程中產(chǎn)生的）混合在一起后,，要想回收粉末就變得很難,。

二次加工：
大部分通過增材制造完成零部件都需要在機(jī)加工前進(jìn)行熱處理工藝。將兩種工藝分開由專門的設(shè)備來完成使得中間加入熱處理工藝變得很容易,。

△大隈與RPM合作的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒器零件

目前,，增材制造從速度方面并不高，想獲得更薄的壁,，更復(fù)雜的加工形狀,，就需要在粉末的沉積速度上加以調(diào)節(jié)。工業(yè)用的很多零部件,，通過增材制造來完成的速度并不像機(jī)加工這么高效,，增材制造完成一個(gè)工件少的為幾十個(gè)小時(shí),，而多的則是幾百小時(shí)。

我們可以考慮到一個(gè)需要40個(gè)小時(shí)通過增材制造工藝來完成的零件再通過機(jī)加工進(jìn)行精加工的時(shí)候如果只需要10小時(shí),，那么將兩種工藝集成到一臺(tái)設(shè)備上,，當(dāng)進(jìn)行增材制造的時(shí)候，機(jī)加工的配置則處于閑置狀態(tài),，而將增材制造通過單獨(dú)的設(shè)備來完成,，就可以釋放機(jī)加工被閑置的這30小時(shí)的產(chǎn)能。

來源：3d科學(xué)谷
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