增材和减材的集成使产品设计师能够追求在任何其他工艺中无法制造的产品增强功能。同时，这种组合减少了准备零件生产所需的时间，包括获取必要的工具。此外，它还削减了与工具相关的成本，并节省了通常在严格减材操作中加工掉的大量昂贵原材料。
难怪制造商对集成这些技术表现出更大的兴趣。
机床制造商 DMG Mori 最近开始将增材制造 (AM) 纳入传统上仅使用减材操作的金属切削工艺。
DMG Mori 的混合制造机器允许集成增材（沉积）和各种类型的减材操作，而无需从机器上拆卸零件。这些机器具有更高的沉积速率和更大的包络以实现更大零件的沉积和加工。
在混合制造的一个示例中，金属 AM 技术与减材技术相结合，使每个过程能够在同一台机器上协同工作，并且
DMG Mori Advanced Solutions 首席技术官 Gregory Hyatt 说，这里的最新迭代是构建具有更大包络的混合体——支持更高的沉积速率并需要更强大的激光器。
此类机器可用于快速沉积多种合金。
LASERTEC 65 3D – 激光沉积焊接和铣削在一个设置中。“例如，当工件需要像铬镍铁合金和铜这样的双金属结构用于火箭喷嘴时，我们可以在同一结构中沉积这两种兼容的合金，”他说ID。这种方法的发展也刺激了其他领域的创新，例如可编程夹具、激光硬化和减材制造工艺（如超声波研磨）。
“沉积对零件施加的力最小，因此最小需要夹具的支持，但为了在没有颤振的情况下进行加工，夹具的需求又回来了。 DMG Mori 开发了可编程和灵活的夹具技术，取代了传统的夹具，以支持正在加工的零件，”Hyatt 说。
它还大大减少了零件生产准备时间，他补充说，获得必要工具的准备时间以及与工具相关的成本。
激光硬化也随时可用
除了增材和减材外，还可以使用激光硬化，这是一种使零件表面硬化的热处理工艺
表面硬化传统上是通过感应或火焰-h 完成的硬化方法，但可以使用用于 AM 的相同激光器执行，因此不会增加机床成本。
虽然激光硬化工艺已经存在了将近十年，但 DMG Mori 大约在三年前开始将同一激光用于沉积和表面硬化。
该公司在去年将表面硬化纳入“混合”范畴，收益已经很明显。
激光硬化被多个行业使用，包括汽车和工业设备。
LUMEX Avance-60 采用混合 3D 金属打印和 CNC 铣削能力。超声波机床也出现在 DMG Mori 产品组合中已有一段时间了。但是机器开始采用附加功能只是一个大约一年前，再次扩大了“混合动力”的范围。
超声波磨削是在砂轮上叠加高频振荡，与传统的磨削或铣削相比，可获得更好的表面光洁度和更长的刀具寿命。
通过将增材元素结合到我们所有的减材工艺中，包括铣削、车削、表面硬化、传统磨削和超声波磨削，生产可以很容易地整合到同一个设置中，而不是需要凯悦说，独立的，有时是特殊的业务。
多任务处理开始发挥作用
马扎克最近开始销售新的混合动力机器，这些机器结合了加法和减法技术，并允许同时进行多项操作。
机床制造商的混合多任务机床系列——Integrex、VC 和 Variaxis 型号——结合了增材和减材技术，provi单一设置、完整零件加工或“一体加工”——从原材料到成品。
Mazak 相信混合多任务机床将彻底改变制造业并发挥关键作用在智能工厂中发挥作用。
该公司在 9 月份推出了一款名为 VC-500 AM 的多任务处理机。
Mazak 的 Variaxis j-600AM 具有创新的 Wire Arc 型金属沉积系统可帮助车间快速轻松地增加零件特征，然后利用机器的 5 轴、多表面减材功能在一次设置中生产出高精度零件。Mazak 产品组经理 Joe Wilker 表示，多任务机器是制造商在未来生存的关键。
“几乎每个制造商，那里的工作车间或行业有一台或多台多任务处理机，”他说。 “这是开展业务的唯一途径。
“我们现在不再将零件从一个车削中心移动到另一个车削中心，从一个立式加工中心移动到一个卧式加工中心，而是将所有这些流程并将它们放在一台机器上，”Wilker 说。
VC-500 AM 具有五轴功能和增材技术，可缩短上市时间、降低研发成本并重铸产品设计。
它构建接近最终形状的零件特征比同类系统快 10 倍，而不会浪费昂贵的材料，也不会浪费时间，因为使用常规方法从固体材料中减去大量金属根据 Mazak 的说法，多任务加工技术。
新型 Mazak VC-500 AM 的激光熔覆头与减材加工主轴并排放置。
在操作过程中，VC-500 AM 使用 fiber 激光加热以熔化将用于生长近净形 3D 形状的选定金属粉末。熔覆头逐层施加熔融材料，所有这些材料都会随着所需零件表面或特征的生长而凝固。激光熔覆头还可用于在零件的选定部分涂上金属，使机器能够修复磨损或损坏的高价值部件。Variaxis i-600AM，马扎克 (Mazak) 去年推出的另一款多任务混合机器具有创新的线弧型金属沉积系统。
它可以帮助商店快速轻松地增加零件特征，然后使用机器的五轴、据 Mazak 称，多表面减材功能可在单一设置中生产出完整的高精度零件。
Variaxis j-600AM 的线弧焊头安装在机器的主轴箱上以沉积材料层逐层生长近净形 3D 形式。系统存料faster，因为它使用金属丝代替金属粉末。
该机器用于航空航天零件、模具和石油钻探部件的生产和维修。它让这些部件保持其原有的耐用性和耐磨性。
Mazak 去年在东京的一个行业展会上推出了 Integrex i-200S AM。
它具有多激光沉积系统。在多激光金属沉积中，增材制造头中的多束激光用于熔化粉末金属，金属粉末通过头的中心进料。它对于生产精密特征、热敏性薄金属板材和复杂表面非常有效。
为了最大化加工面积，增材制造头安装在龙门架上并自动移动到存储区域，以防止在加工过程中受到加工切屑或冷却液的污染。
它用于制造应用，如航空航天部件、金属 c化工厂阀门的填料以及模具和涡轮叶片的修复。
Wilker 说，这台机器的多激光金属沉积头是它的独特之处。
其他头是一束激光束从中心射下来，然后在金属粉末被吹入激光束时氩气进入。他解释说，在 i-200S AM 上，有多层或多束激光束和聚焦到一个点的圆形图案从喷嘴出来，喷嘴位于激光束的圆周内。
h3>“更少的工作，更快的结果”金属加工和金属制造机械制造商 MC Machinery Systems 正在以一些创新方式将增材制造和减材制造结合使用。
MC Machinery 在去年的 IMTS 上推出了 LUMEX Avance-60，它具有混合 3D 金属打印和 CNC 铣削功能，满足了对更大姊妹机的需求LUMEX Avance-25。
LUMEX Avance-60 大 15 倍，该公司 MC 机械系统加工和 AM 部门的全国产品经理 William Gillcrist 说。
“这意味着更少的人手、更少的努力、更少的工作和更快的结果。有时，当涉及多个步骤时，一个过程可能需要四到八周的时间。现在我们可以在一次操作中减少整个周期，”他在谈到同时使用增材和减材技术的好处时说。
混合机器必将在机器领域变得更受欢迎吉尔克里斯特说，美国各地的商店和工厂。
几家日本公司正在使用这些机器，欧洲也开始更多地采用它们，他补充说。
截至 1 月，有没有 LUMEX Avance-60 的采购或发货记录。
“我们只是在展示它的功能，”Gillcrist 说。 “它会 to 擅长处理以前的 Avance-25 无法安装的更大零件。”
机器制造商 Matsuura 与 Panasonic 合作，率先制造了粉末用于 AM 的床式混合系统，主要面向注塑行业。
两人于 2000 年开始构建第一个混合系统。
从那时起，这台机器经历了许多升级，最大的升级是软件。升级包括对刀具路径和激光设置的更多控制。
“Matsuura 的增材机制造起来就像一台机床，而大多数其他增材机的制造更像打印机，”Gillcrist 说。
他补充说，激光升级和实时过程中监控将在整个 AM 行业中变得更加普遍。
合法性仍然受到质疑
虽然增材制造和减材制造的整合已被证明是有效的，但混合将两者结合在一起的机器不一定需求量很大，因为很多人仍然对它们持怀疑态度，Wilker 说。
“现在业界对此有很多炒作，我认为这将是下一代......这真的会把它提升到一个新的水平，”他说。
“现在，我们正在试验和玩它。人们需要时间来理解这是一个合法的过程。”
