高通量电池分离加、减过程

随着增材制造技术的进一步发展，越来越明显的是，逐层制造零件的真正价值不是取代传统减法加工的潜力，而是对其的补充。事实上，一些机床制造商正在提供混合模型，在一个平台上结合了加法和减法技术。然而，两家行业供应商声称，对于高产应用来说，将技术分离开来，让每种类型的机器发挥自己的长处，是使整体吞吐量最大化的更好方法。

本着这种理念，奥库马美国公司。目前还没有计划提供自己的添加剂设备。这一边的方程落在添加剂专家RPM创新公司，一个激光沉积机的制造商。与此同时，在THINC供应商网络中，Okuma的合作伙伴成员提供了在自动化单元中连接专用机器的各种选择，无论是应用程序需要一个单机械臂还是像下面视频中那样的多托盘系统。Okuma的产品专家销售经理韦德•安德森(Wade Anderson)表示:“在生产应用程序中赚钱，关键在于最大限度地延长正常运行时间。”“实现这一目标的最佳方法不是将两种技术放在一台机器上，其中一个过程必须等待另一个过程，而是通过自动化物料处理系统将专用机器连接起来。”

RPM Innovations公司的总裁兼创始人罗伯特·穆奇(Robert Mudge)说，一个过程比另一个过程慢的事实加强了在高产环境中使用电池的理由。该公司的机器根据CAD文件操作，通过将金属粉末直接注入由高功率激光沿着工件轮廓形成的熔池中，留下0.005 - 0.04英寸厚、0.04 - 0.16英寸宽的镀层。尽管该技术为制造7英尺高、5英尺宽的难以加工的几何图形提供了新的可能性，但沉积速率从每小时1立方英寸的零头到每小时约7立方英寸不等。穆奇说，在这种速度下，轮流使用铣轴对于任何大批量生产的零件都是不切实际的。该策略的机会成本尤其明显，因为成本高效的加料加工往往需要设备能够复杂、多轴轮廓，或至少五面零件访问。

安德森和穆奇说，随着装卸自动化的发展，加法机可以与减法机协同工作，而不占用铣削能力，从而有助于提高生产效率。最大限度地提高主轴和激光在周期内的时间，可以确保在他们预见的最常见的应用中，尽可能最快的过程，如在加工光滑之前先建立磨损的涡轮叶片轮廓，或添加生产和精加工汽车和航空航天零部件，结合低重量和高强度的燃料效率。此外，混合电池也没有理由不能生产出完全不需要添加过程的部件，特别是在添加容量被占用的情况下。

处理速度的显著不匹配并不是他们支持细胞配置的唯一理由。RPM的激光沉积系统旨在防止金属粉末的氧化，通过保持工作区内的氧含量低于10 ppm (ppm)和露点低于-50°C。穆奇说，虽然氩气等保护气体可以防止加减技术结合的机器氧化，但仍有可能增加消耗品成本。他解释说，根据不同的应用，10%到80%的金属粉末在被熔池吸收之前就从沉积区脱落了。他说，即使是这种材料的一小部分氧化，也会使整个批次变得无用。他补充说，使用专用的添加剂机消除了金属粉末与芯片和减法操作中残留的冷却剂混合的风险。

安德森和穆奇说，单元配置的另一个优点是可以轻松地将其他流程整合到工作流程中。缓解压力是一个特别值得关注的问题。安德森解释说，加工过程自然会给工件材料施加压力，这种压力在某种程度上会释放出来，有可能导致最终的零件拉伸和扭曲超出规格。通常情况下，热处理等工艺在精加工或其他下游操作之前，以一种可控的、有意的方式缓解这种压力。他说，无论是外包给外部服务还是在内部执行，采用这种操作都不会显著扰乱工件在自动化生产线上从一台机器转移到另一台机器的过程。清洗、标记、检验或任何其他下游站的情况也是一样的。

无论制造商如何选择将加减法技术结合起来，安德森和穆基都认为，节省时间和成本的潜力是巨大的。作为一个假设的例子，他们举了一个工作，包括用2000磅的锻件加工200磅的零件。通过激光沉积来增加某些特征的能力，而不是从库存加工，可以促进使用更简单的400磅锻造代替。这意味着只加工200磅芯片，而不是1800磅。换句话说，加入添加剂技术将使相同的加工能力可以生产九个零件，而不是一个，无论车间的具体设置如何。然而，对于优先考虑吞吐量的大批量制造商来说，最好的方法可能是采用蜂窝配置，使用独立的专用机器，以最大化两个过程的周期内时间。