混合制造——使用一台机器执行增材制造和传统减材制造工艺——在制造领域越来越受欢迎，使公司能够利用两者的优势。
Fabrisonic 首席执行官马克诺福克评估 SonicLayer 上的金属箔焊接1200. Fabrisonic 的专利 UAM 箔允许在室温下打印薄金属箔。混合技术在零件最终最终形状附近逐层打印金属箔条。然后机器的 CNC 阶段铣削所有内部和外部几何形状以生产最终所需的零件。 （由 DMG Mori USA 提供）添加剂机器可以打印出更复杂、复杂和奇特的形状。但与减材工艺相比，增材工艺的最终精度较低。达到要求的具体鉴于此，许多制造商已经使用增材和减材相结合的方法：增材机床制造复杂零件，然后将零件移至另一台机床进行最终铣削或车削。
不过，越来越多的制造商正在转向真正的混合系统架构，其中同一台机器执行增材功能和最终完成工作。
“大多数增材工艺打印出近净形状，”Fabrisonic 总裁 Mark Norfolk 说。 “你可以进入球场，但他们不会每次都让你拥有完美的身材。使用混合方法，您可以在任何时候停下来进行清理。”
减少零件移动的次数可以消除错误并提高精度。
“对于很多零件，混合过程会有所不同，”诺福克说。 “任何时候将零件从机器 A 移到机器 B 时，都会引入出错的可能性。要清理 3D 零件，如果没有，您至少要移动它两次t 三四次。让相同的零件始终保持在一台机器上的开放夹具中意味着您不会因移动而出现错误。”
“使用混合机器，您有很大的优势，”Nils Niemeyer 说，美国 DMG Mori 添加剂产品经理。 “您可以非常快速地制造更大体积的零件，并在同一台机器上对零件进行精加工。零件处理更少，缓冲区更小。您可以通过一次设置获得成品。您可以将您的供应链完全集成到一台机器中。”
使用同一台机器进行增材和减材还意味着操作员可以铣削零件的内部，这在可以精加工的单独精加工机器上是不可能的Norfolk 说，只铣削零件的外部。
“当你 3D 打印零件时，你总是可以返回并在另一台机器上铣削零件的外部，但你不能铣削内部特征，”他说。 “混合制造在一台机器上进行操作可以让您随时清理内部特征。”
设想一个尺寸为 1 英寸 x 1 英寸的增材制造盒子。在内部，您需要一个 0.5 英寸 x 0.5 英寸的通道。使用添加剂，您可能会得到一个 0.45 英寸 x 0.45 英寸的通道。 Norfolk 说，使用混合机器，您可以在任何点停下来，铣削和清理表面，使尺寸精确到 0.5 英寸。
除了尺寸，“它还与表面光洁度有关，”他说。 “3D 打印后，零件可能感觉像一张砂纸。最后研磨后，感觉就像一块玻璃。表面处理与精确尺寸一样重要。”
在许多应用中，更光滑的表面处理会影响性能。
例如，增材制造通常用于制造具有复杂冷却通道的管道，诺福克说。如果零件的内部真的很粗糙，就像单独使用增材工艺会发生的那样，粗糙度会增加背压使流体难以通过通道泵送。
“表面光洁度越好，通过冷却通道泵送液体就越容易，”他说。
DMG Mori USA 的增材制造产品经理 Nils Niemeyer 在 5 月的芝加哥创新日上发表了演讲。 （由 DMG Mori USA 提供）Norfolk 说，Fabrisonic 的混合工艺还可以嵌入传感器。该材料是在插入点处添加的； CNC铣削用于为传感器制作精确的腔体；然后使用添加剂进一步构建并将传感器完全嵌入成品中。由于 Fabrisonic 的工艺温度较低，传感器不会损坏。
混合方法有一些潜在的缺点：低于平均水平资本利用率、混合机器的复杂性以及成品的最终分辨率较低。
理想的资本利用率要求在能够可靠地执行任务的最便宜的机器上执行该过程。
“您购买这种价值数十万美元的混合动力机器是因为您想要这种附加功能，”Norfolk 说。 “但是当你使用那台昂贵的混合动力机床进行 CNC 铣削时，你正在运行一台非常昂贵的机床来做一台便宜得多的 CNC 机床可以做的事情。当您可以以一半的成本使用某些东西时，您却在使用最昂贵的设备。”
更复杂的混合动力机器也更难维护。
“同时具备这两种功能在一台机器中使用会使机器更复杂，更难维护，”他说。 “还有更多东西要打破。一般来说，这是每个人都在谈论的问题。根据我们的经验，我们认为这不是问题。”
使用混合流程可能意味着以更快的速度换取更低的分辨率。
“我们通常将混合系统用于更大的体积，更大的应用，”Niemeyer 说。 “我们有更高的沉积率。我们建立起来比粉末床系统更快。那牺牲了分辨率。分辨率肯定是混合系统的限制因素。”
总的来说，“在我们看来，优点远远超过缺点，”Norfolk 说。
DMG Mori 正在与Niemeyer 说，西门子将开发一种增材/混合包，允许制造商为混合制造过程的机器编程。
设计工具有利于减法
早期的软件并不是为了优化西门子航空航天和国防工业负责人 Dale Tutt 表示，增材制造或混合制造生产的零件的拓扑结构。
“如果你正在加工一个零件，你受限于机器的能力，”他说。 “设计工具是围绕减材方法构建的。”
使用不同机器进行增材和减材工艺的另一个挑战是软件经常断开连接。
例如，设计师会Tutt 说，在 CAD 系统中创建几何体，然后必须将 CAD 设计转换为减材机使用的任何软件包。
它到另一台机器，”他说。 “存在从加法到减法的切换。每次转换都等于翻译错误的可能性——我们总是必须检查它。你没有那种完整的连接性。”
有了真正的混合系统和西门子的 NX 设计软件，“你不会丢失零件中的任何内容，”Tutt 说。 “通过我们的软件设置，y您可以全程使用设计文件，并保持从形式到成品零件的链接。”
通过其 NX 软件和其他工具，西门子提供融合建模，使制造商能够将材料准确地放置在他们想要的地方
他说，与人类设计师的想法相比，由 NX 生成的混合过程设计通常跳出框框。
“设计来自起来，你会想，‘哇，这不是我所期望的’，”图特说。 “但是当你进行分析时，它是正确的。”
