Μπορεί η επεξεργασία ανάρτησης-να αντικαταστήσει πλήρως την παραδοσιακή επεξεργασία;

一, Τεχνικό όριο: το "ανώτατο όριο ικανότητας" και το "κενό εφαρμογής" της επεξεργασίας της μηχανής μετά την-επεξεργασία
1. Διαφορές στο πόσο καλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα υλικά
Η "αφαιρετική κατασκευή", η οποία είναι πιο ευέλικτη όσον αφορά τις ιδιότητες των υλικών, είναι αυτό που καθιστά δυνατή την παραδοσιακή επεξεργασία. Για παράδειγμα, για να κόψετε κράματα υψηλής σκληρότητας-όπως το κοβάλτιο χρώμιο μολυβδαίνιο, πρέπει να χρησιμοποιήσετε εργαλεία PCD ή κατεργασία με βοήθεια υπερήχων-. Από την άλλη πλευρά, για να φτιάξετε παρόμοια υλικά χρησιμοποιώντας την κατασκευή πρόσθετων, πρέπει να απαλλαγείτε από ελαττώματα εσωτερικών πόρων μέσω θερμής ισοστατικής συμπίεσης (HIP) και, στη συνέχεια, να ικανοποιήσετε τις απαιτήσεις επιφανειακής ακρίβειας μέσω άλεσης CNC πέντε{4}} αξόνων. Παρόλο που αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει εξαρτήματα υψηλής απόδοσης-, οι ιδιότητες μεταλλουργίας σκόνης των διαδικασιών παραγωγής πρόσθετων περιορίζουν τα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Αυτό καθιστά δύσκολη την άμεση αντικατάσταση της ικανότητας επεξεργασίας των παραδοσιακών μεθόδων σφυρηλάτησης για μεγάλα μεταλλικά τεμάχια.
Η "διπλή πρόκληση" να αποκτήσετε το σωστό μέγεθος και ποιότητα επιφάνειας
Ο κύριος σκοπός της μετα{0}}επεξεργασίας είναι να διορθώσει προβλήματα που ενσωματώνονται στην κατασκευή προσθέτων. Για παράδειγμα, η ανοχή πάχους προφίλ λεπίδας των 3D-εκτυπωμένων μερών δίσκων τουρμπίνας κινητήρα αεροσκαφών πρέπει να καθοριστεί από ± 0,3 mm έως ± 0,05 mm μέσω κοπής και λείανσης σύρματος. Η τραχύτητα της επιφάνειας πρέπει επίσης να μειωθεί από Ra8-15 μm σε Ra0,8-1,6 μm. Για οπτικά εξαρτήματα που χρειάζονται ακρίβεια μικρόμετρο-, όπως ανακλαστήρες λέιζερ, η παραδοσιακή λείανση εξαιρετικής ακρίβειας εξακολουθεί να είναι η καλύτερη επιλογή. Αυτό συμβαίνει επειδή η μετα-επεξεργασία εξαρτάται από πολλαπλές διαδικασίες που συνεργάζονται, γεγονός που καθιστά δύσκολο να απαλλαγούμε από όλα τα λάθη που έχουν συσσωρευτεί.
3. Το «παράδοξο της αποτελεσματικότητας» της επεξεργασίας περίπλοκων κατασκευών
Η κατασκευή προσθέτων έχει μια δυνατότητα "δωρεάν κατασκευής" που διευκολύνει την εργασία με περίπλοκες δομές όπως ανώμαλες επιφάνειες και εσωτερικά κανάλια ροής. Ωστόσο, το στάδιο μετα{1}}επεξεργασίας μπορεί να καταστήσει αυτήν την αποτελεσματικότητα λιγότερο χρήσιμη. Για παράδειγμα, απαιτείται φρέζα CNC για την αφαίρεση υπολειμμάτων στήριξης από τα 3D-εκτυπωμένα μέρη από κράμα αλουμινίου ενός συγκεκριμένου τύπου δορυφορικού βραχίονα. Αυτό μειώνει το βάρος κατά 15%, αλλά χρειάζεται επίσης 30% περισσότερος χρόνος επεξεργασίας από τις παραδοσιακές μεθόδους χύτευσης και κατεργασίας. Το μοναδιαίο κόστος των παραδοσιακών διαδικασιών σφράγισης και θερμικής επεξεργασίας εξακολουθεί να είναι χαμηλότερο από αυτό των συνδυασμών πρόσθετων και μεταεπεξεργασιών για τυποποιημένα εξαρτήματα που κατασκευάζονται σε μεγάλες ποσότητες, όπως μπιέλες για αυτοκίνητα.
2, Δομή Κόστους: Το «Οικονομικό Κατώφλι» για Επεξεργασία με Μηχανή Μετα-επεξεργασίας
1. Κόστος αγοράς και διατήρησης εξοπλισμού
Η τιμή του εξοπλισμού μετα{0}}επεξεργασίας, όπως οι εργαλειομηχανές CNC με πέντε-συνδέσεις αξόνων και οι μηχανές στίλβωσης με λέιζερ μπορεί να είναι εκατομμύρια γιουάν για μία μονάδα. Για να επιτευχθεί έλεγχος κλειστού-βρόχου, αυτά τα μηχανήματα χρειάζονται διαδικτυακά συστήματα ανίχνευσης και τεχνολογίες έξυπνων δικτύων. Για παράδειγμα, κοστίζει εκατοντάδες χιλιάδες γιουάν η κατασκευή ενός ειδικού επεξεργαστή ταχυτήτων για το γερμανικό κέντρο κατεργασίας πέντε- αξόνων Hammer C20U. Το κόστος προγραμματισμού για κανονικές φρέζες είναι μόνο το 1/10 αυτού. Επίσης, το κόστος της κατασκευής πρόσθετων υλικών σε σκόνη (όπως η σκόνη από κράμα τιτανίου, που κοστίζει περίπου 2000 γιουάν/κιλό) είναι σημαντικά μεγαλύτερο από αυτό των παραδοσιακών υλικών ράβδων. Αυτό κάνει το συνολικό κόστος της επεξεργασίας{13}}ανάρτησης ακόμη υψηλότερο.
2. Το μήκος της αλυσίδας της διαδικασίας και τα κρυφά έξοδα
Η επεξεργασία μετά τον επεξεργαστή απαιτεί τη συγχώνευση πολλών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής προσθέτων, της θερμικής επεξεργασίας και του φινιρίσματος επιφανειών, οδηγώντας σε μια επιμήκη αλυσίδα διεργασιών και σε αυξημένα κρυφά έξοδα. Για παράδειγμα, για να κατασκευαστεί ένας μηριαίος κονδύλος από κράμα κοβαλτίου μολυβδαινίου για ένα ιατρικό εμφύτευμα, απαιτείται ηλεκτρολυτικό γυάλισμα για να απαλλαγούμε από την πρόσφυση της σκόνης και, στη συνέχεια, απαιτείται μικροάλεση για να στερεωθεί η ρίζα του νήματος. Χρειάζονται περισσότερες από 8 ώρες για την επεξεργασία ενός μόνο τεμαχίου, αν και η τυπική διαδικασία σφυρηλάτησης και τόρνευσης CNC διαρκεί μόλις 2 ώρες. Ακόμα κι αν η επεξεργασία{5}}ανάρτησης μπορεί να κάνει τα πράγματα πιο εξατομικευμένα, εξακολουθεί να είναι δύσκολο να ταιριάξετε με το πλεονέκτημα "μίας-διαμόρφωσης" των παραδοσιακών μεθόδων όταν φτιάχνετε πολλά πράγματα.
3. Εξάρτηση από τις δεξιότητες και το κόστος εργασίας
Οι χειριστές πρέπει να είναι πιο ικανοί για να κάνουν επεξεργασία μετά{0}}επεξεργαστή. Για παράδειγμα, πρέπει να γνωρίζετε πώς να κάνετε μετατροπή μεταξύ του συστήματος συντεταγμένων του τεμαχίου εργασίας και του συστήματος συντεταγμένων μηχανής σε προγραμματισμό CNC πέντε-αξόνων. Από την άλλη πλευρά, ο χρόνος εκπαίδευσης για τις παραδοσιακές δεξιότητες τόρνευσης και φρεζαρίσματος είναι πολύ γρήγορος. Επίσης, η επιδιόρθωση ελαττωμάτων στην κατασκευή προσθέτων (όπως το γέμισμα των πόρων) απαιτεί ένα μείγμα διάτρησης, συγκόλλησης και μηχανικής κατεργασίας, γεγονός που καθιστά τις δεξιότητες που χρειάζονται για τους εργαζόμενους στη διεργασία πολύ υψηλότερες και κοστίζει περισσότερο για την εργασία.
3, Βιομηχανική Οικολογία: Η μοναδικότητα και η συνεργατική ανάπτυξη της συμβατικής επεξεργασίας
1. Η λειτουργία των «πετρών έρματος» σε θεμελιώδεις βιομηχανίες
Οι βασικές βιομηχανίες όπως τα αυτοκίνητα και η ηλεκτρική ενέργεια εξακολουθούν να χρησιμοποιούν περισσότερο την παραδοσιακή επεξεργασία. Για παράδειγμα, η μέθοδος χύτευσης και κατεργασίας μπλοκ κυλίνδρων κινητήρα αυτοκινήτων μπορεί να παράγει εκατομμύρια από αυτούς κάθε χρόνο. Από την άλλη πλευρά, η παραγωγή προσθέτων είναι δύσκολο να εισέλθει στην κύρια αλυσίδα εφοδιασμού επειδή δεν είναι πολύ αποτελεσματική. Επίσης, η ρύθμιση της ροής των μεταλλικών γραμμών κατά την κλασική σφυρηλάτηση μπορεί να αυξήσει σημαντικά την αντοχή σε κόπωση των εξαρτημάτων. Αυτό εξακολουθεί να είναι απαραίτητο για την κατασκευή του κύριου φορτίου-των δομικών στοιχείων των αεροπλάνων.
2. Τοποθέτηση της "εξειδικευμένης αγοράς" για μετα{1}}επεξεργασία στη σωστή θέση
Το κύριο πλεονέκτημα της μετα{0}}επεξεργασίας είναι ότι ανταποκρίνεται στις ανάγκες "υψηλής πολυπλοκότητας, χαμηλού μεγέθους παρτίδας και υψηλής ακρίβειας". Για παράδειγμα, στην αεροδιαστημική, η ηλεκτροχημική στίλβωση (ECP) πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την αφαίρεση του εσωτερικού καναλιού ροής των ακροφυσίων καυσίμου με εκτύπωση 3D. Αυτό γίνεται για να μειωθούν τα γρέζια και η αντίσταση ροής, κάτι που είναι δύσκολο να γίνει με την παραδοσιακή κατεργασία για τέτοιες αρχιτεκτονικές μικροκαναλιών. Στην ιατρική, το micro milling χρησιμοποιείται για την αλλαγή των ριζών με σπείρωμα των προσαρμοσμένων εμφυτευμάτων έτσι ώστε να ταιριάζουν στον οστικό ιστό του ασθενούς. Αυτό είναι κάτι που οι τυπικές μέθοδοι δεν μπορούν να κάνουν.
3. Το μοτίβο της «συνεργατικής εξέλιξης» στον τρόπο ενσωμάτωσης της τεχνολογίας
Η σύνθετη διαδικασία «προσθετικού+αφαιρετικού» θα αποτελέσει το κύριο επίκεντρο του ανταγωνισμού στη μεταποιητική βιομηχανία στο μέλλον. Για παράδειγμα, το λογισμικό Siemens NX κατέστησε δυνατή τη συνεργασία μεταξύ των μονοπατιών παραγωγής πρόσθετων και της κατεργασίας CNC πέντε-αξόνων για τη βελτιστοποίηση του άλλου. Αυτό το κάνει χρησιμοποιώντας ψηφιακή διπλή τεχνολογία για την πρόβλεψη παραμόρφωσης και δημιουργώντας αυτόματα προγράμματα αντιστάθμισης για να διατηρείται η ακρίβεια κατεργασίας κάτω από ± 0,01 mm. Επίσης, ο συνδυασμός συστημάτων θερμικής επεξεργασίας με ψηφιακές πλατφόρμες όπως το Simplified Cloud Zero Code System μπορεί να δημιουργήσει βρόχους ελέγχου παραγωγής, γεγονός που καθιστά τη διαφορά κόστους μεταξύ μετα{6}}επεξεργασίας και παραδοσιακών μεθόδων ακόμη μικρότερη.