3D金屬打印技術：為飲料灌裝設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開辟出了更多新的應用可能。來自德國的不銹鋼部件生產專家Jung &Co. Ger tebau 公司，通過3D 金屬打印技術改變了飲料灌裝設備傳統的備件方式，讓灌裝設備可用性高、檢修時間短。本文，Jung &Co. 的總經理 Thomas Lehmann先生，分享了 3D 金屬打印在飲料行業的應用及其優勢。

　　Jung &Co.公司主要是對不銹鋼、鋁和鈦等金屬材料進行加工生產。40 多年來，公司運用自己的專業知識已將這些金屬產品應用于多個行業。現在，Jung &Co.除了采用傳統的切屑工藝進行生產之外，又擴展采用了最具創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來自 Concept Laser 的 M2 cusing Multiaser 實現。Thomas Lehmann先生介紹說：“我們開發了一種跨工藝的、始終面向實際應用的不銹鋼解決方案。我們通過傳統的切削法、混合制造法或完全的增材制造法生產零件或組件。客戶可以從我們一站式的全方位服務中快速得到精密的最終產品。”

　　飲料行業的應用

　　在第一次體驗增材制造法之后，Jung &Co. 就邁出了第一步——“按需備件”一詞成為可能。對此，Thomas Lehmann介紹說： “剛開始我們的客戶認為：這個想法太瘋狂了！太貴了！完全不現實！因此，我們的工作首先是要讓人信服。”因“按需備件”這一理念恰恰是因為不可否認的經濟因素才出現的

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

　　現代化高性能灌裝設備的檢修必須非常快速地完成。根據整條灌裝線的規模和灌裝能力，每小時因檢修而造成的生產損失可達到約 4,000歐元至約 30,000歐元。

　　對于飲料業的灌裝設備來說，每小時高達 40,000 – 80,000 瓶或罐的生產速度并不是什么罕見的事。這個行業以速度“為生”。一旦停機，經濟性就將大打折扣。查找故障、申購備件、發貨和安裝——最壞情況下這些可能需要好幾天，交易中還可能出現交貨延遲。根據整條灌裝線的規模和灌裝能力，每小時的生產損失可達到約 4,000 歐元至約 30,000歐元。而有時，灌裝商不得已將生產轉向其它灌裝線時，還必須根據容器對其生產線進行調整。這些對于生產經理和所有員工來說，都是極力想要避免的緊急狀況。

　　對此，“我們總是對客戶說：其實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，并且還可進行設計優化。”Thomas Lehmann先生接著說道：“但正是這個具有革命性的想法，導致了大部分客戶從一開始就表示懷疑。”事實上，Jung &Co. 已經讓長期合作的飲料行業客戶迅速轉向了增材制造。

　　減少組件中的部件并提高可用性

　　很早就和 3D打印技術先驅 Concept Laser 合作，進行不銹鋼激光熔融的 Thomas Lehmann先生非常清楚3D金屬打印的優勢：增材制造解決方案意味著在保證 CAD 設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。 如果灌裝商需要新的罐灌裝閥，完全可以根據 CAD 數據盡快制造出該部件供客戶安裝，從而大幅縮短停機時間。

　　采用傳統方式制造該部件時，包括采購必要的精密鑄造件在內需要約 8-10 周時間。