采用 3D 金屬打印技術(shù)按需為飲料行業(yè)提供備件

南極熊想請讀者思考一下：金屬3D打印與汽水瓶子的生產(chǎn),，會有什么關(guān)系嗎,？后者實在太傳統(tǒng)太成熟了,。

如今,，越來越多的3D 金屬打印用戶通過采用增材制造技術(shù)開辟出了更多新的應(yīng)用可能,。3D 設(shè)計創(chuàng)造的全新產(chǎn)品解決方案為生產(chǎn)制造和物流理念帶來了全新的概念,。據(jù)南極熊了解,，來自德國的不銹鋼部件生產(chǎn)專家Jung & Co. Gerätebau 公司，因采用增材制造技術(shù)應(yīng)用于飲料灌裝生產(chǎn),，從而可以更快速度地為其提供產(chǎn)品備件,。

據(jù)了解，Jung& Co.公司是加工不銹鋼/合金,、各種鋁合金或鈦等金屬材料的生產(chǎn)專家,。擁有材料學(xué)方面最專業(yè)的技術(shù)知識,、最先進(jìn)的 CNC 機(jī)床以及最專業(yè)的顧問團(tuán)隊。其業(yè)務(wù)范圍覆蓋飲料和食品行業(yè),、醫(yī)藥和化工技術(shù),、設(shè)備制造、航空以及化石燃料提取行業(yè)等,。該公司的核心業(yè)務(wù)之一就是為飲料灌裝設(shè)備制造不銹鋼備件,。

連續(xù)使用中的飲料灌裝設(shè)備

具備高可用性和靈活性對于飲料行業(yè)的灌裝設(shè)備來說非常重要，因為它必須能夠灌裝各種大小的瓶或罐,。灌裝設(shè)備的任務(wù)包括：對瓶或罐進(jìn)行灌裝,、封口，最后輸送到后處理站點,。根據(jù)食品法,，灌裝設(shè)備最重要的要求就是要保證清潔和衛(wèi)生。因此,，不銹鋼是這個行業(yè)優(yōu)先選擇的材料,。

對于飲料業(yè)的灌裝設(shè)備來說，每小時高達(dá) 40,000 – 80,000 瓶或罐的生產(chǎn)速度并不是什么罕見的事,。這個行業(yè)以速度“為生”,。一旦停機(jī)，經(jīng)濟(jì)性就將大打折扣,。查找故障,、申購備件、發(fā)貨和安裝——最壞情況下這些可能需要好幾天,，交易中還可能出現(xiàn)交貨延遲,。根據(jù)整條灌裝線的規(guī)模和灌裝能力，每小時的生產(chǎn)損失可達(dá)到約 4,000 歐元至約 30,000歐元,。而有時,，灌裝商不得已將生產(chǎn)轉(zhuǎn)向其它灌裝線時，還必須根據(jù)容器對其生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整,。這些對于生產(chǎn)經(jīng)理和所有員工來說,，都是極力想要避免的緊急狀況。

減少組件中的部件并提高可用性

公司很早就和 3D打印技術(shù)先驅(qū) Concept Laser 合作,，進(jìn)行不銹鋼激光熔融的 Thomas Lehmann先生非常清楚3D金屬打印的優(yōu)勢：增材制造解決方案意味著在保證 CAD 設(shè)計符合工藝要求的同時,，還留有很高的幾何自由度。此外,，部件或整個組件都可采用一步到位的方案出現(xiàn),。 如果灌裝商需要新的罐灌裝閥，完全可以根據(jù) CAD 數(shù)據(jù)盡快制造出該部件供客戶安裝,，從而大幅縮短停機(jī)時間,。

并且為飲料灌裝機(jī)制造備件是Jung& Co.公司的核心業(yè)務(wù)之一,。如剛才所述的罐灌裝閥，組件中很多都不是標(biāo)準(zhǔn)部件,，而是客戶定制的解決方案,。采用傳統(tǒng)方法制造時，因該組件由七個采用了1.4404 不銹鋼制成的部件組成,，因此還需要增添必要的密封件,。生產(chǎn)過程中，首先必須在 CNC 機(jī)床上通過銑削或車削精密切削出這些不銹鋼部件,，然后手動進(jìn)行裝配,。接著將組件放入倉庫，以便 – 為了以防萬一 – 能夠快速反應(yīng)并讓灌裝設(shè)備重新起動,。

新的部件解決方案和高可重復(fù)性

盡管如此,，在增材制造生產(chǎn)的過程中，組件開發(fā)仍是一項小壯舉,。高動態(tài)性灌裝機(jī)的負(fù)載要求是很高的,，因此罐灌裝閥需要經(jīng)過密集的負(fù)載測試。此外,，還需要進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化和設(shè)計調(diào)整以及精加工成本和零件應(yīng)力消除調(diào)查,。 Thomas Lehmann先生說：“部件開發(fā)是一個激動人心的過程。在開發(fā)過程中,，會開辟出一條新的,、有針對性的路徑,。成品 3D 部件不僅看起來與傳統(tǒng)的不同,，還會輕約 35 %。大多數(shù)情況下,，重量減輕可能比這一比例還要多,。”

根據(jù)Jung & Co. 提供的信息,，采用增材制造法所創(chuàng)造的可能性是多層次的：可以引入輕量化方法或進(jìn)行功能集成,，例如冷卻、回火或傳感器,；可以進(jìn)行混合制造,，這一方法具有非常重要的意義；高度的可重復(fù)性,，一旦過程參數(shù)確定,，即可確保質(zhì)量水平（包括隨附文檔）始終如一。Thomas Lehmann先生介紹說：“3D 金屬打印的許多方面都需要在與客戶洽談時,，進(jìn)行準(zhǔn)確的性能要求分析,。只有通過對話才能獲得符合工藝要求的解決辦法,，形成能夠讓部件性能比以前更強(qiáng)大的新解決方案。成本方面則最終決定了零件的性能和供貨的速度,�,！�

Jung & Co. 對 3D 金屬打印的展望

據(jù)南極熊了解到，從2015 年起,，增材制造法就對Jung & Co. 的CNC 制造業(yè)務(wù)進(jìn)行了補(bǔ)充,。目前，該公司已采用 Concept Laser 帶有 2 x 400 W 激光源的 M2 cusing Multilaser 進(jìn)行增材制造生產(chǎn),。因為需求不斷增長,，擴(kuò)大制造規(guī)模已勢在必行�,！拔覀儗� 3D 打印金屬部件的需求預(yù)計將保持穩(wěn)步的增長,。因此，能夠讓我們的員工,，尤其是實習(xí)生們熟悉這項新技術(shù),，是一件讓我非常高興的事情�,！盩homas Lehmann表示：“作為一家中型企業(yè),，獲取的專業(yè)知識在客戶洽談中始終都是重要的論據(jù)�,！痹霾闹圃煲褳轱嬃闲袠I(yè)灌裝設(shè)備備件開啟了一系列的美好前景,。

南極熊看來，3d打印融入制造業(yè)是不可阻擋的趨勢,，3d打印技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決額人們的個性化需求,，而且也為現(xiàn)有的制造體系注入了新鮮的血液，又讓制造業(yè)活出了“第二春”,。