Hybrydowe procesy kształtowania wyrobów, integrujące techniki przyrostowe i ubytkowe

Grzesik, W.

doi:doi.org/10.17814/mechanik.2018.7.58

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Hybrydowe procesy kształtowania wyrobów, integrujące techniki przyrostowe i ubytkowe

Autorzy

Grzesik W.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.mechanik.media.pl/

Identyfikatory

DOI

doi.org/10.17814/mechanik.2018.7.58

Warianty tytułu

Hybrid manufacturing of metallic parts integrated additive and subtractive processes

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono nową koncepcję hybrydowego kształtowania złożonych wyrobów, bazującą na integracji techniki przyrostowej oraz wykańczającej obróbki ubytkowej na jednej obrabiarce CNC. Ta koncepcja jest intensywnie rozwijana w ramach strategii Produkcja/Wytwarzanie 4.0. Podano zasady i możliwości technologiczne integracji laserowego napawania proszkowego i wykańczającego toczenia/frezowania w różnych zastosowaniach przemysłowych, takich jak: kształtowanie przyrostowe dodatkowych elementów w złożonych geometrycznie wyrobach, nanoszenie warstw funkcjonalnych oraz naprawa zużytych lub uszkodzonych, dużych i drogich elementów, np. łopatek i obudów turbin lotniczych. Omówiono stosowane strategie technologiczne, programy CAD/CAM i rozwiązania konstrukcyjne obrabiarek hybrydowych CNC.

This review paper highlights the hybrid manufacturing processes which integrate the additive and subtractive processes performing on one hybrid platform consisting of the LMD (laser metal deposition) unit and multi-axis CNC machining center. This hybrid technology is rapidly developed and has many applications in Production/Manufacturing 4.0 including the LRT (laser repair technology). In particular, some important rules and advantages as well as technological potentials of the integration of a powder metal deposition and finishing CNC milling/turning operations are discussed and overviewed. Some representative examples such as formation of difficult features around the part periphery, deposition of functional layers and coatings and repair of high-value parts in aerospace industry are provided. Moreover, the technological strategies, CAD/CAM and CAI programs and construction designs of the hybrid manufacturing platforms are explained. Some conclusions and future trends in the implementation of hybrid processes are outlined.

Słowa kluczowe

obróbka hybrydowa obróbka przyrostowa obróbka ubytkowa CNC naprawa części obrabiarka hybrydowa

hybrid machining additive machining CNC machining repair technology hybrid machine tool

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Mechanik

Rocznik

2018

Tom

R. 91, nr 7

Strony

468--475

Opis fizyczny

Bibliogr. 24 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Grzesik W.

w.grzesik@po.opole.pl

Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Opolskiej

Bibliografia

1. Grzesik W. „Hybrydowe procesy obróbki ubytkowej. Definicje, zasady tworzenia i znaczenie w przemyśle”. Mechanik. 91, 5–6 (2018): s. 338.
2. Grzesik W. „Wizje i strategie wytwarzania”. Cz. I i II. Mechanik. 83, 3 (2010): s. 145–148 (cz. I), 4 (2010): s. 232–239 (cz. II).
3. Grzesik W. „Podstawy skrawania materiałów konstrukcyjnych”. Warszawa: PWN, 2018.
4. Jones J.B. “The synergies of hybridizing CNC and additive manufacturing”. Hybrid Manufacturing Technologies Ltd, 2014.
5. Manogharan G., Wysk R., Harrysson O., Aman R. “AIMS – a metal additive hybrid manufacturing system: system architecture and attributes”. Procedia Manufacturing. 1 (2015): s. 273–286.
6. Mazak’s VC-500 AM Hybrid Speeds Multitasking, Additive Manufacturing (2016), www.mazak.com.
7. Additive manufacturing in milling quality, 2017, www.dmgmori.com.
8. Reclaim Project – Remanufacturing the Future, 2012, www.catapult.org.uk.
9. Sottak T. “Hybrid Manufacturing. 3D printed metals – core applications”. www.optomec.com.
10. Nagel J.S., Liou F.W. “Hybrid manufacturing system. Design and Development”. Manufacturing Systems (Chapter 11), ed. F.A. Aziz, InTech Europe, Rijeka, 2012.
11. Du W., Bai Q., Zhang B. “A novel method for additive/subtractive hybrid manufacturing of metallic parts”. Procedia Manufacturing. 5 (2016): s. 1018–1030.
12. Flynn J.M., Shokrani A., Newan S.T., Dhokia V. “Hybrid additive and subtractive machine tools – research and industrial developments”. Int. Journal of Machine Tools & Manufacture. 101 (2016): s. 79–101.
13. Liu J., Wang X., Wang Y. “A complete study on satellite thruster structure (STS) manufactured by a hybrid manufacturing (HM) process with integration of additive and subtractive manufacture”. Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology. 92 (2017): s. 4367–4377.
14. Schmidt M., Merklein M., Bourell D., Dimitrov D., Hausotte T., Wegener K., Overmeyer L., Vollerstsen F., Levy G.N. “Laser based additive manufacturing in industry and academia”. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 66, 2 (2017): s. 561–583.
15. Norfolk M. “The top 5 reasons hybrid additive manufacturing make sense”, 2018, www.fabrisonic.com.
16. Hudson R. “Hybrid system combines additive and subtractive manufacturing”, www.mitsuiseiki.com.
17. Yamazaki T. “Development of a hybrid multi-tasking machine tool: integration of additive technology with CNC machining”. Procedia CIRP. 42 (2016): s. 81–86.
18. Laser Deposition Technology (LDT): Examples. www.rpm-innovations.com.
19. Technology Spotlight: Hybrid additive/subtractive machining centre, 2018, Matsuura Machinery, www.matsuurausa.com.
20. Lee W., Wei Ch., Chung S. “Development of a rapid prototyping system using low-cost fused deposition modeling and five-axis machining”. Journal of Materials Processing Technology. 214 (2014): s. 2366–2374.
21. Hybrid Manufacturing. “The world’s first hybrid turbine blade & turbo fan remanufacturing machine”, www.hamuel.com.
22. Zhang X., Li W., Chen X., Cui W., Liou F. “Evaluation of component repair using direct metal deposition from scanned data”. Int. Journal Advanced Manufacturing Technology. 95 (2018): s. 3335–3348.
23. Przestacki D., Chwalczuk T., Wojciechowski S. “The study on minimum uncut chip thickness and cutting forces during laser-assisted turning of WC/NiCr clad layers”. Int. Journal of Advanced Manufacturing Technology. 91 (2017): s. 3887–3898.
24. Merklein M., Junker D., Schaub A., Neubauer F. “Hybrid additive manufacturing technologies – an analysis regarding potential and applications”. Physics Procedia. 83 (2016): s. 549–559.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-5964de9c-99b8-4144-b319-dbdb186fb029