百事可樂(lè )通過(guò)3D打印生產(chǎn)(chǎn)瓶模，可節(jié)省96%的成本
魔猴君 行業(yè)(yè)資訊 950天前
導(dǎo)讀，對于消費品行業(yè)(yè)，現(xiàn)在拼的是上市速度，因為各品牌需要加快開(kāi)發(fā)(fā)新的包裝設(shè)計，以滿(mǎn)足不斷變化的客戶(hù)需求，為求在激勵的競爭中脫穎而出。但改變包裝設(shè)計的成本很高，尤其是在瓶裝飲料行業(yè)(yè)。通常，飲料公司采用吹塑成型制造傳統(tǒng)金屬模具，這種方式意味著(zhù)需要等待數(shù)周的時(shí)間和數(shù)千美元的開(kāi)模成本。有沒(méi)有更快，節(jié)省成本的方式呢？
△百事可樂(lè )的瓶子設(shè)計開(kāi)發(fā)(fā)流程，從紙質(zhì)(zhì)到數(shù)字化，再到3D打印模具原型
2022年6月8日，百事可樂(lè )正通過(guò)使用3D打印技術(shù)(shù)制作瓶模來(lái)提高速度、降低成本并擴大靈活性。百事可樂(lè )研究中心全球包裝研發(fā)(fā)、先進(jìn)工程和設(shè)計高級經(jīng)(jīng)理Max Rodriguez表示，往常，百事可樂(lè )需要花費高達10000美元來(lái)生產(chǎn)(chǎn)單個(gè)金屬模具（具體取決于包裝的復(fù)雜性）。使用傳統(tǒng)制造方法加工金屬模具大約需要4周的時(shí)間，然后需要額外花費兩周的時(shí)間才能獲得試驗裝置，然后再進(jìn)行吹塑成型。
△在Nexa3D NXE 400上使用Henkel的xPEEK147-Black材料，進(jìn)行3D打印制作瓶子模具
3D打印，加速原型設(shè)計到加速生產(chǎn)(chǎn)
為了搶占市場(chǎng)，將飲料更快的推向市場(chǎng)，需要解決2個(gè)核心問(wèn)題，縮短原型制作時(shí)間和開(kāi)模成本，因此，百事可樂(lè )幾年前開(kāi)始使用3D打印技術(shù)(shù)。盡管3D打印機在制作設(shè)計原型方面表現(xiàn)出色，但早期3D打印的模具缺乏耐用性。當3D打印模具用于吹塑機時(shí)，在模具開(kāi)始失效之前，它們只能生產(chǎn)(chǎn)大約100個(gè)瓶子。這促使該公司和他的團隊探索使用混合方法，將傳統(tǒng)金屬模具的部件與3D打印結(jié)構(gòu)相結(jié)合。
2020 年，百事公司申請了這種混合模型的專(zhuān)利，首先通過(guò)吹塑機制造金屬外殼。隨后，該公司繼續(xù)探索如何使用3D打印技術(shù)(shù)，僅制造模具的內(nèi)部部件。
△吹瓶模具傳統(tǒng)上是用金屬加工而成，這是一種比3D打印更慢、更昂貴的工藝
探索3D打印解決方案
很快，百事團隊與芝加哥的3D打印技術(shù)(shù)分銷(xiāo)商Dynamism合作，探索可以滿(mǎn)足尺寸和材料需求的工業(yè)(yè)3D打印解決方案。在2020年至2022年期間，他們對吹塑機進(jìn)行了驗證試驗，使用單個(gè)混合模具以每小時(shí)600 至800個(gè)瓶子的速度生產(chǎn)(chǎn)瓶子。這個(gè)時(shí)候，模塊化模具組概念已取得了初步進(jìn)展，但材料的耐用性仍然沒(méi)有達到要求?！霸谑褂?/span>3D打印解決模具生成解決方案時(shí)，我們專(zhuān)注于尋找一種能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)(chǎn)標準的材料，”Rodriguez說(shuō)?！霸詿鄧苣＞邿岫ㄐ螒?yīng)用中，模具需要加熱到約140oC度，并且需要承受40 bars的吹壓?！?/span>
△2020年百事可樂(lè )瓶重新設(shè)計
據(jù)Rodriguez介紹，漢高大約一年前推出了XPEEK147材料，該材料提供了氰酸酯的多項優(yōu)(yōu)勢，滿(mǎn)足設(shè)計要求。而后，該團隊將牙石背襯應(yīng)用到打印的嵌件上，以使模腔具有吹塑壓力所需的抗壓強度。然后，它使用Blow Molding Technologies的改進(jìn)型Blowscan拉伸吹塑機，來(lái)生產(chǎn)(chǎn)實(shí)際的測試瓶。Rodriguez說(shuō)，在過(guò)去的幾個(gè)月里，百事公司一直在使用混合方法生產(chǎn)(chǎn)瓶子?！笆紫?，可見(jiàn)的看到縮短生產(chǎn)(chǎn)時(shí)間和節(jié)約成本，但更重要的是，這種混合方式，能夠靈活地實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)(chǎn)品不同的設(shè)計迭代，以便我們能夠評估所有下游市場(chǎng)活動(dòng)。這確實(shí)有助于我們產(chǎn)(chǎn)品推廣?！?/span>
最終，百事可樂(lè )選擇了Henkel Loctite的Nexa3D NXE 400，因為它足夠大，可以同時(shí)打印多個(gè)模具零件，而且速度很快，從而加快了迭代和生產(chǎn)(chǎn)過(guò)程。
△Nexa3D的NXE 400 3D打印機
4周縮減到48小時(shí)，10000成本變?yōu)?/strong>350美元
現(xiàn)在，通過(guò)3D打印技術(shù)(shù)，一套完整的模具可在12小時(shí)內(nèi)完成，其中3D打印時(shí)間為8小時(shí)，后處理或固化時(shí)間為4小時(shí)。每套模具的成本約為350美元。這些混合制造的模具在失效前可用于10000多個(gè)瓶子。結(jié)果是與傳統(tǒng)金屬工具相比，成本降低了近96%。Rodriguez說(shuō)，“我們預(yù)計開(kāi)發(fā)(fā)周期將加快30%?！?然而，這不僅與3D 打印模具組的能力有關(guān)(guān)?！斑€與該技術(shù)(shù)可結(jié)合我們的數(shù)據(jù)分析能力有關(guān)(guān)，所以，通過(guò)共同利用這些高級工具，可更快的提高開(kāi)發(fā)(fā)周期速度?！?/span>
未來(lái)，該公司的下一步會(huì )是金屬3D打印嗎？“金屬3D打印吹塑模具正在進(jìn)行中，”百事可樂(lè )說(shuō)。
來(lái)源：https://www.3ddayin.net/3Ddayinfangan/42556.html
