3D金屬打印技術(shù)：為飲料灌裝設(shè)備備件開啟美好前景

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。來自德國的不銹鋼部件生產(chǎn)專家Jung &Co. Ger tebau 公司，通過3D 金屬打印技術(shù)改變了飲料灌裝設(shè)備傳統(tǒng)的備件方式，讓灌裝設(shè)備可用性高、檢修時(shí)間短。本文，Jung &Co. 的總經(jīng)理 Thomas Lehmann先生，分享了 3D 金屬打印在飲料行業(yè)的應(yīng)用及其優(yōu)勢。

　　Jung &Co.公司主要是對(duì)不銹鋼、鋁和鈦等金屬材料進(jìn)行加工生產(chǎn)。40 多年來，公司運(yùn)用自己的專業(yè)知識(shí)已將這些金屬產(chǎn)品應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。現(xiàn)在，Jung &Co.除了采用傳統(tǒng)的切屑工藝進(jìn)行生產(chǎn)之外，又?jǐn)U展采用了最具創(chuàng)新概念的金屬激光熔融工藝——增材制造法。該制造法主要是通過一臺(tái)來自 Concept Laser 的 M2 cusing Multiaser 實(shí)現(xiàn)。Thomas Lehmann先生介紹說：“我們開發(fā)了一種跨工藝的、始終面向?qū)嶋H應(yīng)用的不銹鋼解決方案。我們通過傳統(tǒng)的切削法、混合制造法或完全的增材制造法生產(chǎn)零件或組件?？蛻艨梢詮奈覀円徽臼降娜轿环?wù)中快速得到精密的最終產(chǎn)品。”

　　飲料行業(yè)的應(yīng)用

　　在第一次體驗(yàn)增材制造法之后，Jung &Co. 就邁出了第一步——“按需備件”一詞成為可能。對(duì)此，Thomas Lehmann介紹說： “剛開始我們的客戶認(rèn)為：這個(gè)想法太瘋狂了！太貴了！完全不現(xiàn)實(shí)！因此，我們的工作首先是要讓人信服。”因“按需備件”這一理念恰恰是因?yàn)椴豢煞裾J(rèn)的經(jīng)濟(jì)因素才出現(xiàn)的

　　具備高可用性和靈活性對(duì)于飲料行業(yè)的灌裝設(shè)備來說非常重要，因?yàn)樗仨毮軌蚬嘌b各種大小的瓶或罐。灌裝設(shè)備的任務(wù)包括：對(duì)瓶或罐進(jìn)行灌裝、封口，最后輸送到后處理站點(diǎn)。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(gè)行業(yè)優(yōu)先選擇的材料

　　現(xiàn)代化高性能灌裝設(shè)備的檢修必須非?？焖俚赝瓿?。根據(jù)整條灌裝線的規(guī)模和灌裝能力，每小時(shí)因檢修而造成的生產(chǎn)損失可達(dá)到約 4,000歐元至約 30,000歐元。

　　對(duì)于飲料業(yè)的灌裝設(shè)備來說，每小時(shí)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(gè)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(shí)的生產(chǎn)損失可達(dá)到約 4,000 歐元至約 30,000歐元。而有時(shí)，灌裝商不得已將生產(chǎn)轉(zhuǎn)向其它灌裝線時(shí)，還必須根據(jù)容器對(duì)其生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整。這些對(duì)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。

　　對(duì)此，“我們總是對(duì)客戶說：其實(shí)完全可以不必如此的。采用增材制造的不銹鋼部件可以做到按需打印生產(chǎn)，并且還可進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。”Thomas Lehmann先生接著說道：“但正是這個(gè)具有革命性的想法，導(dǎo)致了大部分客戶從一開始就表示懷疑。”事實(shí)上，Jung &Co. 已經(jīng)讓長期合作的飲料行業(yè)客戶迅速轉(zhuǎn)向了增材制造。

　　減少組件中的部件并提高可用性

　　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(jì)符合工藝要求的同時(shí)，還留有很高的幾何自由度。此外，部件或整個(gè)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(shí)間。

　　采用傳統(tǒng)方式制造該部件時(shí)，包括采購必要的精密鑄造件在內(nèi)需要約 8-10 周時(shí)間。