Pack Line Ltd. 利用 FDM 3D打印技術(shù)克服小批量生產(chǎn)的難題

Pack Line Ltd. (Pack Line) 成立于 1994 年，總部位于以色列霍隆，是全球領(lǐng)先的包裝機器制造商，也是食品、乳制品和化妝品行業(yè)中許多知名品牌的供應(yīng)商。該公司生產(chǎn)創(chuàng)新的線性、旋轉(zhuǎn)式灌封機、活塞式灌裝機和制造自動化協(xié)議 (MAP) 系統(tǒng)，可提高生產(chǎn)力和運營效率，同時降低運營成本。

讓定制化產(chǎn)品產(chǎn)生更好的效益

Pack Line 包裝機器的用戶遍及全球，所以確保這些機器高效地運行十分重要。出現(xiàn)任何問題都有可能影響一家公司的日常產(chǎn)能，因為這些問題常常會導(dǎo)致生產(chǎn)線停機，生產(chǎn)線停機的成本非常高，而這原本是可以避免的。每臺 Pack Line 的機器的設(shè)計均根據(jù)特定行業(yè)或客戶要求而定制，這也導(dǎo)致他們的產(chǎn)量偏低。然而，使用傳統(tǒng)工藝設(shè)計這些機器，以及在生產(chǎn)線上更換零件不僅費時，也會增加成本。用傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)小批量零件的成本高昂且交付周期長——這是 Pack Line力圖克服的主要痛點。

為突破瓶頸，Pack Line 找到了Stratasys在當(dāng)?shù)氐暮献骰锇?SU-PAD，尋求低成本且快速的解決方案。SU-PAD 是提供 3D 打印技術(shù)、先進機器和其他相關(guān)設(shè)備的專家，他們針對生產(chǎn)線問題提供實際的解決方案，從初步設(shè)想一直到具體實施。

考慮到 ULTEM™ 1010 熱塑材料出色的強度、耐化學(xué)性和耐熱性，Pack Line 選擇用這款材料來生產(chǎn)終端機器零件

打破時間和成本的局限

過去，Pack Line 依靠金屬成型或 CNC 加工等技術(shù)，為所有機器生產(chǎn)替換零件。但事實證明，生產(chǎn)復(fù)雜定制零件以及購買替換零件的交付周期會帶來極高的成本，尤其是 Pack Line 這樣的全球化公司。為此，Pack Line 與 SU-PAD 合作引入了 Stratasys FDM®增材制造技術(shù)。“用 CNC 生產(chǎn)的復(fù)雜金屬機器零件，每個零件至少要花費 $100，而且最少必須訂購四個零件，”Pack Line 工程部經(jīng)理 Alex Karetny 表示�！笆褂肧tratasysFortus 450mc™生產(chǎn)的零件可將成本降低至每個零件 $80 左右。我們不但節(jié)省了成本，而且借助3D 打印按需生產(chǎn)定制零件的能力，我們也不再有最低訂購量的要求。在某些訂單中，我們可節(jié)約高達 55% 的成本�！�

不僅僅是節(jié)省成本。CNC 或金屬成型的替換零件也需要外包，而且由于零件數(shù)量少，一般需要至少一周的生產(chǎn)時間。相比之下，F(xiàn)ortus 450mc可以在兩小時內(nèi)生產(chǎn)出一個替換零件，為客戶節(jié)省了大量時間。Pack Line 在初始設(shè)計階段便可獲益，從而更快地向客戶交付機器。同時還大大減少了任何由故障零件導(dǎo)致的生產(chǎn)線停機狀況。

更高的設(shè)計自由度

Fortus 450mc 也賦予 Pack Line 更高的設(shè)計自由度。這一點在該團隊為食品包裝機器生產(chǎn)料斗時得到了證明。這個料斗需要安裝在金屬探測器內(nèi)部，這意味著它不能用金屬制造。Pack Line 選擇采用 ULTEM™ 1010 塑料材料來進行生產(chǎn)。

該 3D 打印的食品包裝設(shè)備的替換零件采用 ULTEM™ 1010 材料，由 Fortus 450mc 3D 打印機制成

“對于這類應(yīng)用，我們必須發(fā)揮創(chuàng)造力。零件的幾何形狀非常復(fù)雜，常常在設(shè)計和制造替換零件時遇到瓶頸，”Karetny 解釋道。“Fortus 450mc讓我們可以設(shè)計出更具功能性的零件。不僅減少了生產(chǎn)零件的時間，在我們的其他應(yīng)用中的優(yōu)勢也很突出，ULTEM™ 1010材料具有彈性且重量輕盈，可以滿足客戶的要求，又與金屬替代零件的性能不相上下，如果沒有增材制造，我們根本無法設(shè)計出功能如此強大的零件�！�

3D 打印熱塑材料取代金屬生產(chǎn)零件

此外，Pack Line 需要生產(chǎn)的機器零件不僅要具備成本優(yōu)勢和時間效率，還要堅固可靠。

“剛開始，我們懷疑 3D 打印的零件是否能夠承受包裝機器的力量，以及是否能符合不同行業(yè)的特定規(guī)定，”Karetny 表示�！耙粋�客戶需要我們生產(chǎn)咖啡膠囊推機的替換推桿，這個零件必須具有一定的強度和彈性才能正常運作。”

解決方案是ULTEM™ 1010 熱塑材料，這是現(xiàn)有 FDM 材料中最堅固的一種，同時具有高度的耐化學(xué)性和耐熱性。在 Fortus 450mc 上 3D 打印出推桿，然后交給 Pack Line 進行測試。

“這個零件的強度一目了然，”Karetny 說，“它通過了機器上的所有測試，耐用性令人尤為印象深刻�，F(xiàn)在我們的客戶在他的機器上使用了六個這樣的替換推桿，且成果喜人�！盤ack Line 表示，材料的性能還延長了零件的使用壽命。正如Karetny 所說，該團隊預(yù)計這些 3D 打印零件的性能將能承受 500-600 萬個使用周期。

未來，Pack Line也計劃拓展對增材制造的使用，生產(chǎn)具有復(fù)雜設(shè)計和幾何結(jié)構(gòu)的零件。Stratasys3D 打印機和材料將成為 Park Line 不可或缺的一部分，為其客戶提供按需定制、經(jīng)濟高效的替換解決方案。

形優(yōu)三維作為stratasys于亞太地區(qū)最具規(guī)模的3D打印服務(wù)合作商，自有數(shù)十臺Fortus 450、F900等大型工業(yè)級3d打印生產(chǎn)型設(shè)備，支持中高端研發(fā)測試級材料的打印，以及小批量成品制作，滿足各行業(yè)新老客戶對快速、精確、可測試的要求，詳情歡迎各位致電400-852-0092聯(lián)系了解。