Pack Line Ltd. 利用 FDM 3D打印技术克服小批量生产的难题

Pack Line Ltd. (Pack Line) 成立于 1994 年，总部位于以色列霍隆，是全球领先的包装机器制造商，也是食品、乳制品和化妆品行业中许多知名品牌的供应商。该公司生产创新的线性、旋转式灌封机、活塞式灌装机和制造自动化协议 (MAP) 系统，可提高生产力和运营效率，同时降低运营成本。

让定制化产品产生更好的效益

Pack Line 包装机器的用户遍及全球，所以确保这些机器高效地运行十分重要。出现任何问题都有可能影响一家公司的日常产能，因为这些问题常常会导致生产线停机，生产线停机的成本非常高，而这原本是可以避免的。每台 Pack Line 的机器的设计均根据特定行业或客户要求而定制，这也导致他们的产量偏低。然而，使用传统工艺设计这些机器，以及在生产线上更换零件不仅费时，也会增加成本。用传统制造工艺生产小批量零件的成本高昂且交付周期长——这是 Pack Line力图克服的主要痛点。

为突破瓶颈，Pack Line 找到了Stratasys在当地的合作伙伴 SU-PAD，寻求低成本且快速的解决方案。SU-PAD 是提供 3D 打印技术、先进机器和其他相关设备的专家，他们针对生产线问题提供实际的解决方案，从初步设想一直到具体实施。

考虑到 ULTEM™ 1010 热塑材料出色的强度、耐化学性和耐热性，Pack Line 选择用这款材料来生产终端机器零件

打破时间和成本的局限

过去，Pack Line 依靠金属成型或 CNC 加工等技术，为所有机器生产替换零件。但事实证明，生产复杂定制零件以及购买替换零件的交付周期会带来极高的成本，尤其是 Pack Line 这样的全球化公司。为此，Pack Line 与 SU-PAD 合作引入了 Stratasys FDM®增材制造技术。“用 CNC 生产的复杂金属机器零件，每个零件至少要花费 $100，而且最少必须订购四个零件，”Pack Line 工程部经理 Alex Karetny 表示。“使用StratasysFortus 450mc™生产的零件可将成本降低至每个零件 $80 左右。我们不但节省了成本，而且借助3D 打印按需生产定制零件的能力，我们也不再有最低订购量的要求。在某些订单中，我们可节约高达 55% 的成本。”

不仅仅是节省成本。CNC 或金属成型的替换零件也需要外包，而且由于零件数量少，一般需要至少一周的生产时间。相比之下，Fortus 450mc可以在两小时内生产出一个替换零件，为客户节省了大量时间。Pack Line 在初始设计阶段便可获益，从而更快地向客户交付机器。同时还大大减少了任何由故障零件导致的生产线停机状况。

更高的设计自由度

Fortus 450mc 也赋予 Pack Line 更高的设计自由度。这一点在该团队为食品包装机器生产料斗时得到了证明。这个料斗需要安装在金属探测器内部，这意味着它不能用金属制造。Pack Line 选择采用 ULTEM™ 1010 塑料材料来进行生产。

该 3D 打印的食品包装设备的替换零件采用 ULTEM™ 1010 材料，由 Fortus 450mc 3D 打印机制成

“对于这类应用，我们必须发挥创造力。零件的几何形状非常复杂，常常在设计和制造替换零件时遇到瓶颈，”Karetny 解释道。“Fortus 450mc让我们可以设计出更具功能性的零件。不仅减少了生产零件的时间，在我们的其他应用中的优势也很突出，ULTEM™ 1010材料具有弹性且重量轻盈，可以满足客户的要求，又与金属替代零件的性能不相上下，如果没有增材制造，我们根本无法设计出功能如此强大的零件。”

3D 打印热塑材料取代金属生产零件

此外，Pack Line 需要生产的机器零件不仅要具备成本优势和时间效率，还要坚固可靠。

“刚开始，我们怀疑 3D 打印的零件是否能够承受包装机器的力量，以及是否能符合不同行业的特定规定，”Karetny 表示。“一个客户需要我们生产咖啡胶囊推机的替换推杆，这个零件必须具有一定的强度和弹性才能正常运作。”

解决方案是ULTEM™ 1010 热塑材料，这是现有 FDM 材料中最坚固的一种，同时具有高度的耐化学性和耐热性。在 Fortus 450mc 上 3D 打印出推杆，然后交给 Pack Line 进行测试。

“这个零件的强度一目了然，”Karetny 说，“它通过了机器上的所有测试，耐用性令人尤为印象深刻。现在我们的客户在他的机器上使用了六个这样的替换推杆，且成果喜人。”Pack Line 表示，材料的性能还延长了零件的使用寿命。正如Karetny 所说，该团队预计这些 3D 打印零件的性能将能承受 500-600 万个使用周期。

未来，Pack Line也计划拓展对增材制造的使用，生产具有复杂设计和几何结构的零件。Stratasys3D 打印机和材料将成为 Park Line 不可或缺的一部分，为其客户提供按需定制、经济高效的替换解决方案。

形优三维作为stratasys于亚太地区最具规模的3D打印服务合作商，自有数十台Fortus 450、F900等大型工业级3d打印生产型设备，支持中高端研发测试级材料的打印，以及小批量成品制作，满足各行业新老客户对快速、精确、可测试的要求，详情欢迎各位致电400-852-0092联系了解。