Xu hướng sản xuất lai (hybrid manufacturing) và Big Metal Additive

Trong các bài viết trước, chúng tôi đã chia sẻ về tầm quan trọng của những tiến bộ trong sản xuất lai cũng như các xu hướng mới của ngành sản xuất liên quan đến kỹ năng này. Một ví dụ điển hình về sự chuyển đổi mạnh mẽ sang sản xuất hybrid là Big Metal Additive (BMA) – một xưởng chuyên về gia công 3D kim loại tại Denver, Colorado, Mỹ. BMA sử dụng phần mềm Siemens Additive Manufacturing để tích hợp công nghệ in 3D kim loại với các loại máy CNC 5 trục và hệ thống hàn để khám phá những giới hạn mới trong sản xuất cơ khí.

Tối ưu hóa hiệu suất với sản xuất bồi đắp (additive manufacturing)

Sản xuất bồi đắp (in 3D) đã mở ra những khả năng mới cho kỹ sư mà trước đây chỉ có trong mơ. Hiện nay, quy trình kết hợp giữa các phương pháp bồi đắp và gia công truyền thống (subtractive) – gọi là hybrid manufacturing – đã cho phép tạo ra các sản phẩm với độ phức tạp cao hơn, tiết kiệm chi phí thời gian, vật liệu.

Điều đáng nói là các công đoạn bồi đắp và gia công không nhất thiết phải thực hiện trên cùng một máy. Bạn có thể in 3D trên một thiết bị và chuyển sang gia công trên một máy khác. Tuy vậy, nếu có thể tích hợp trên cùng một máy đa trục (ví dụ CNC 5 trục, robot 6 trục với điều khiển SINUMERIK), hiệu quả sẽ được tối ưu về mọi mặt.

Giải quyết thách thức quy trình hybrid bằng giải pháp tích hợp NX for Manufacturing

Kích thước phôi hoặc các yêu cầu đặc biệt khiến sản xuất hybrid không phải lúc nào cũng trọn vẹn trên một máy hoặc trong một xưởng. Đôi khi BMA phải chuyển các linh kiện vừa in xong sang những đơn vị gia công bên ngoài để thực hiện các công đoạn như tiện. Quá trình này tạo ra một thách thức lớn: bên nhận gia công phải đánh giá lại chi tiết do bề mặt đã qua hàn in 3D, và việc định vị để không làm mất đi các tính năng thiết kế có thể rất phức tạp.

Ngay cả khi mọi quy trình đều trong cùng xưởng, việc phải phối hợp giữa các máy và cân đối lại phôi cũng tiêu tốn thời gian. Điều này cho thấy một hệ thống tích hợp như NX for Manufacturing là yếu tố then chốt giúp đồng bộ mọi bước – từ thiết kế đến sản xuất, đảm bảo dữ liệu luôn được cập nhật và đồng bộ.

Ví dụ, thay đổi ở bản thiết kế sẽ tự động cập nhật toàn bộ chương trình gia công chỉ với một nút bấm, dù các bước bồi đắp và cắt gọt nằm ở các file khác nhau. NX còn hỗ trợ tạo các hồ sơ lập trình riêng cho từng loại máy, nhưng tất cả vẫn liên kết với bản thiết kế gốc.

Cả hai ứng dụng Manufacturing và Multi-axis Deposition trong NX đều cung cấp nhiều loại chiến lược khác nhau: từ phay, tiện, bồi đắp cho đến EDM… Tất cả đều liên tục được cập nhật và mở rộng, xây dựng nên bộ công cụ hoàn hảo cho quy trình hybrid hiện đại.

Đơn giản hóa quá trình In 3D với hồ sơ nghiên cứu chuyên sâu

BMA nổi bật nhờ khả năng đồng bộ hoàn hảo giữa các bước in 3D và gia công. Họ bắt đầu từ tấm phôi phẳng, dùng dây hàn để bồi đắp từng chi tiết, xen kẽ các bước cắt gọt để đạt độ chính xác cao. Mỗi chi tiết vì thế đều là sự hòa quyện giữa ưu điểm của in 3D và gia công truyền thống.

Quy trình xây dựng từng tính năng như vậy đòi hỏi hệ thống “hồ sơ vận hành” (Profile) được xây dựng dựa trên nghiên cứu bài bản về vật liệu, tỷ lệ hàn và hình học. Sau này, các chuyên gia có thể tích hợp kiến thức thực nghiệm vào định dạng số và đưa trực tiếp vào NX, giúp bất kỳ ai cũng có thể tái sử dụng và hoàn thiện quy trình với thời gian setup tối thiểu.

Phiên bản NX mới nhất bổ sung “Printer Library” – cho phép các chuyên gia tạo sẵn các profile bồi đắp cho từng loại máy và vật liệu dựa vào nghiên cứu thực tế. Người dùng chỉ việc chọn tính năng mong muốn, chọn profile phù hợp và ngay lập tức có thể lập trình đường chạy dụng cụ một cách tự động. Nhờ đó, thời gian dành cho việc thiết lập giảm đi, giúp kỹ sư tập trung vào phát triển quy trình mới.

Khi kết hợp “Printer Library” mới cùng các công cụ tự động hóa hiện có trong NX như mẫu thiết lập gia công hoặc Feature-based machining, việc tự động hóa toàn diện quy trình hybrid sẽ trở nên khả thi và dễ dàng với mọi doanh nghiệp.

Tương lai của sản xuất hybrid – Hành động thực tiễn từ BMA

Big Metal Additive không chỉ là xưởng sản xuất – họ còn là nơi thực nghiệm cho xu hướng sản xuất của tương lai. BMA đã chứng minh rằng khi tích hợp quy trình hybrid với phần mềm thông minh như NX for Manufacturing, không giới hạn nào là không thể vượt qua.

Khi tự động hóa và tích hợp ngày càng dễ tiếp cận, các doanh nghiệp cơ khí như BMA đang mở đường cho một kỷ nguyên sản xuất linh hoạt, tinh gọn và thông minh hơn. Sự kết hợp giữa chuyên môn thực tiễn và nghiên cứu chuyển giao thành quy trình số tạo nên chuẩn mực mới – sản xuất nhanh hơn, tốt hơn và tiết kiệm hơn bao giờ hết.

Bạn đang tìm kiếm giải pháp để nâng tầm năng lực sản xuất hybrid của xưởng mình? Hãy liên hệ ngay với đội ngũ chuyên gia của Micad để được tư vấn các giải pháp phần mềm CAD/CAM/CAE hiện đại, tối ưu toàn bộ chuỗi sản xuất – từ in 3D kim loại đến gia công CNC đa trục, tự động hóa lập trình và quản lý dữ liệu kỹ thuật. Chúng tôi cam kết đồng hành cùng bạn trong mọi bước đi chiến lược, giúp bạn tiếp cận và làm chủ công nghệ sản xuất lai một cách hiệu quả nhất. Đừng bỏ lỡ cơ hội bứt phá với công nghệ tương lai – liên hệ tư vấn ngay tại đây!