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2022-06-21 【3D列印應(yīng)用】巴黎萊雅香水再進(jìn)化！Ultimaker進(jìn)軍跨足香水市場(chǎng)！
【3D列印應(yīng)用】巴黎萊雅香水再進(jìn)化！Ultimaker進(jìn)軍跨足香水市場(chǎng)！
AM Cup國(guó)際積層製造競(jìng)賽由專業(yè)製造特殊聚合物製造商索爾維(Solvay)與巴黎萊雅(L'Oréa)、Ultimaker共同贊助，AM Cup獲獎(jiǎng)?wù)哒宫F(xiàn)高性能3D列印應(yīng)用，以工業(yè)製造創(chuàng)造複雜的聚合物形狀應(yīng)用，其性能和品質(zhì)超過(guò)傳統(tǒng)射出成形零件的水準(zhǔn)。
2021 AMCup的參賽作品實(shí)現(xiàn)實(shí)際製造的挑戰(zhàn)，利用Ultimaker和索爾維線材解決巴黎萊雅生產(chǎn)工廠的問(wèn)題。
巴黎萊雅的包裝科學(xué)中心材料轉(zhuǎn)換暨回收負(fù)責(zé)人馬修?福雷斯特(Matthew Forrester)說(shuō)：「如果我們可以使用3D列印來(lái)解決問(wèn)題，將會(huì)提高生產(chǎn)量能和供應(yīng)鏈靈活性?！?/span>
(目前巴黎萊雅使用上面的粉紅色的機(jī)械定位盤，每次瓶子形狀變化時(shí)都會(huì)變換。)
來(lái)自25所大學(xué)的 54名工程師的團(tuán)隊(duì)，每一位都必須為巴黎萊雅香水生產(chǎn)與設(shè)計(jì)零件，這些部件可以自動(dòng)調(diào)整且容納不同的香水瓶形狀。技術(shù)上稱為定位盤，必須確保瓶子能夠在灌裝產(chǎn)線時(shí)是高效、快速、靜音地移動(dòng)。
以前，巴黎萊雅製造獨(dú)特的部件來(lái)保持每個(gè)瓶子的形狀。但是每當(dāng)生產(chǎn)線更改瓶子的形狀時(shí)，這些部件都會(huì)被拆除並用其他特定瓶子的部件替代。3D列印機(jī)可以用來(lái)創(chuàng)造通用部件嗎？
Segula Technologies研究的博士生3D.FAB平臺(tái)的助理工程師勒馬里耶(Lemarié)說(shuō)：「我們研發(fā)的定位盤當(dāng)中最具挑戰(zhàn)性的是定位盤的形狀可自行伸縮適應(yīng)的葉片。」
獲勝得獎(jiǎng)的定位盤是由3D列印出來(lái)。事實(shí)上，比較複雜伸縮葉片的堅(jiān)固底座只能透過(guò)3D列印來(lái)製造。傳統(tǒng)加工或射出成型是無(wú)法再現(xiàn)所需要的精密程度。
福雷斯特 說(shuō)：「如果不分解成好幾個(gè)部分去印，會(huì)無(wú)法使用傳統(tǒng)加工或射出成型來(lái)做出定位盤。」
AM Cup得獎(jiǎng)的設(shè)計(jì)有可能解決巴黎萊雅生產(chǎn)線的定位盤更換，進(jìn)而大大減少時(shí)間與勞動(dòng)力並且提高效率。
(里昂大學(xué)團(tuán)隊(duì)得獎(jiǎng)的定位盤設(shè)計(jì)成黑色，紅色橫截面顯示葉片形狀可自行適應(yīng)特徵。)
開發(fā)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
在最終確定得獎(jiǎng)的概念之前，該團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷好幾次設(shè)計(jì)變更。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人勒博特夫(Le Boterff)與3d.FAB平臺(tái)的研究工程師說(shuō)：「一開始先從具有負(fù)泊松比的拉脹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)在3D列印中用於各種應(yīng)用案例，例如捕捉物體的柔軟機(jī)械手?！棺罱K第一種方法被證明是沒(méi)用的，但激發(fā)了最後設(shè)計(jì)的概念，就是成功將瓶子保持在定位盤中。
另一個(gè)挑戰(zhàn)是噪音。每條生產(chǎn)線使用數(shù)百個(gè)部件，這意味著當(dāng)它們都在傳送帶上時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音。作為次要目標(biāo)，必須結(jié)合現(xiàn)有或創(chuàng)新的解決方案，以吸收零件之間的衝擊並避免產(chǎn)生過(guò)大的噪音量。
勒博特夫說(shuō)：「從一開始，我們就把噪音問(wèn)題視為次要目標(biāo)，將開發(fā)重點(diǎn)放在可伸縮葉片上以適應(yīng)所有瓶子?；秲?yōu)化設(shè)計(jì)，添加了一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的降噪系統(tǒng)。」
(巴黎萊雅設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的Ultimaker 3D列印機(jī))
3D列印在巴黎萊雅
歐萊雅對(duì)3D列印生產(chǎn)帶來(lái)的好處並不陌生。甚至整合更多3D列印工廠的工具和一些 3D列印消費(fèi)性產(chǎn)品的方式來(lái)滿足靈活性、環(huán)境責(zé)任和消費(fèi)者不斷變化的需求等目標(biāo)等。
福雷斯特說(shuō)：「我們擁有自己的3D列印中心，能夠每年生產(chǎn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的零件，加快新包裝開發(fā)的上市時(shí)間。儘管原型製作仍然是公司最大的3D列印用途，但最近生產(chǎn)限量版消費(fèi)包裝，並且越來(lái)越多工廠應(yīng)用3D列印作為解決方案。2021年獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)將在工廠內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，試著取代現(xiàn)有的解決方案，這些解決方案中會(huì)混合使用傳統(tǒng)加工和3D列印，將其對(duì)性能進(jìn)行評(píng)估，預(yù)計(jì)將為操作員帶來(lái)人體工程學(xué)的進(jìn)步，並在理想情況下優(yōu)化轉(zhuǎn)換時(shí)間。在現(xiàn)今的市場(chǎng)，能夠盡快對(duì)不斷變化的市場(chǎng)需求做出反應(yīng)至關(guān)重要?！?/span>
(Ultimaker的技術(shù)總監(jiān)米格爾?卡爾沃(Miguel Calvo)在 Ultimaker 3D列印生產(chǎn)中心
使用索爾維的Solef PVDF線材列印得獎(jiǎng)設(shè)計(jì)。 )