감산 대 적층 제조

3D 프린팅과 같은 적층 제조가 특히 항공우주와 같은 첨단 산업에서 채택이 증가함에 따라 Spatial의 제품 관리 이사인 Ray Bagley와 이야기를 나눴습니다. 매혹적인 추세에 대한 이해를 구축합니다.

이 인터뷰에서 Ray는 수십 년 동안 제조 공정의 중심이었던 절삭 가공이 적층 가공과 어떻게 다른지, 그리고 후자가 새로운 이점과 과제 측면에서 무엇을 제공하는지 살펴봅니다.

면접자: 적층 가공과 절삭 가공의 주요 차이점을 명확히 하여 시작하겠습니다.

레이 백이 :빼기에서는 재료 덩어리로 시작하여 최종 모양에 도달할 때까지 재료를 조금씩 제거합니다. 제거는 밀링, 터닝, 드릴링, 침식, 연삭 또는 망치와 끌로 수행할 수 있습니다.

적층 제조에서는 아무 것도 없이 시작하여 최종 모양에 도달할 때까지 원하는 위치에만 재료를 조금씩 추가합니다. 다양한 적층 기술이 있지만 일반적으로 단일 기계는 그 중 하나만 사용합니다.

감산 제조의 예

면접자: 구체적인 절삭 가공 예를 제공할 수 있습니까?

레이 백이 :절삭 가공의 가장 일반적인 예는 기계 가공입니다. CNC 밀에는 회전 도구가 있으며 금속을 절단합니다. 그리고 CNC(Computer Numerical Control의 약자)를 사용하면 컴퓨터로 프로그래밍할 수 있으므로 멋진 모양을 만들고 반복적으로 작업을 수행할 수 있습니다. 밀링은 가장 일반적인 빼기 작업입니다.

부품을 고정 커터로 회전시키는 선반을 사용한 선삭은 절삭 가공의 두 번째로 일반적인 형태이며 침식 및 연삭은 소량의 재료를 제거하는 데 사용됩니다. 빼기 접근 방식과 방법이 많이 있지만 밀링과 터닝이 가장 일반적입니다.

적층 가공의 이점

면접자: 가공법이 제공하지 않는 적층 제조의 주요 이점은 무엇입니까?

레이 백이 :절삭 가공에서 공기는 비용이 듭니다. 즉, 원래 재고에서 해당 재료를 제거해야 하는 경우에는 주기 시간과 비용이 발생합니다.

복잡성은 제거할 수 있는 것으로 제한됩니다. 빼기 방법의 조합으로 만들 수 없는 모양을 디자인하는 것은 매우 쉽습니다.

추가로 복잡성(및 공기 공간)은 자유롭지만 재료는 비쌉니다. 유기적 모양, 내부 통로, 격자 및 인쇄할 수 있지만 기계로 가공할 수 없는 기타 여러 모양.

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면접자: 어떤 상황에서 각각을 사용하는 것이 합리적입니까?

레이 백이 :첨가제는 격자나 골격과 같이 전체 부피에 대한 재료 비율이 낮은 희박한 디자인이 있거나 매우 복잡하고 가공하기 어렵거나 불가능한 모양일 때 가장 좋습니다.

스톡에서 제거할 재료의 양이 상대적으로 적으면 빼기가 더 좋습니다. 구멍이나 기능이 적은 블록은 일반적으로 인쇄보다 가공 비용이 훨씬 저렴합니다.

적층 제조 문제

면접자: 적층 제조가 더 널리 사용되기 위해 극복해야 하는 장애물은 무엇입니까?

레이 백이 :예측 가능성 및 제어.

예측 가능성

오늘날 누군가가 3D 프린터를 구입하고 안정적으로 부품 인쇄를 시작하는 것은 어려운 일입니다. 인쇄용 부품을 올바르게 준비하고, 지지대를 적용하고, 큰 결함 없이 성공적으로 인쇄하고, 후처리를 최소화하고, 결과의 물리적 특성을 제어하는 ​​방법을 배워야 합니다.

대부분의 사람들은 새로운 디자인을 안정적으로 인쇄하기 전에 엄청나게 많은 실험을 하거나 인쇄 실패를 거칩니다. 이러한 전문 지식을 소프트웨어에 점점 더 많이 포함시켜야 합니다. 그러면 새 기계나 프로세스를 생산적으로 사용하는 데 걸리는 시간이 단축되고 기존 기계의 생산성이 높아집니다.

물질 관리

공정 및 재료 관리는 또 다른 문제입니다. Ti-6Al-4V 티타늄 블록을 구입하여 부품으로 가공하면 높은 수준의 확신을 갖고 해당 재료의 기계적 특성에서 무엇을 기대할 수 있는지 알 수 있습니다.

그러나 동일한 재료를 분말로 구매하여 부품을 인쇄하는 경우 인쇄 중 여러 용융 주기, 다공성 등을 고려하면 최종 재료 특성이 훨씬 더 불확실합니다.

재료 특성에 대한 이러한 모든 공정 효과를 특성화하고 표준화하는 것은 적층 제조를 제조 주류로 가져오는 데 핵심입니다.