48小時(shí)實(shí)現(xiàn)從圖紙到實(shí)物——百事可樂在 NXE 400 的幫助下大幅削減模具成本和制作周期

百事可樂旗下產(chǎn)品在全球 200 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)被消費(fèi)者每天使用超過 10 億次。百事公司在 2021 年創(chuàng)造了超過 790 億美元的凈收入，這得益于包括樂事、多力多滋、奇多、佳得樂、百事可樂、激浪、桂格和 SodaStream 在內(nèi)的補(bǔ)充飲料和方便食品組合。百事可樂的產(chǎn)品組合包括各種令人愉悅的食品和飲料，其中包括許多標(biāo)志性品牌，每個(gè)品牌的年零售額估計(jì)超過 10 億美元。

挑戰(zhàn)

在消費(fèi)品領(lǐng)域，上市速度從未像現(xiàn)在這樣重要，因?yàn)槠放扑姓咧荚陂_發(fā)新的瓶子和包裝設(shè)計(jì)，以滿足不斷變化的客戶需求。但是，為瓶子的吹塑制造傳統(tǒng)的金屬工具是一項(xiàng)昂貴且耗時(shí)的提議。一旦創(chuàng)建了包裝設(shè)計(jì)的 CAD 文件，加工金屬工具可能需要長(zhǎng)達(dá) 4 周的時(shí)間，然后需要額外的兩周時(shí)間才能獲得試驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)際的吹塑成型。百事公司 Valhalla 研究中心全球包裝研發(fā)、先進(jìn)工程和設(shè)計(jì)高級(jí)經(jīng)理 MaxRodriguez 表示，根據(jù)其復(fù)雜性，生產(chǎn)單個(gè)金屬工具組的成本也可能高達(dá) 10,000 美元。

這導(dǎo)致許多人嘗試應(yīng)用 3D 打印來(lái)縮短這一過程，但之前的快速加工方法也有其缺點(diǎn)。在價(jià)值 250,000 美元的 PolyJet 3D 打印機(jī)上使用 Digital ABS（一種昂貴的材料）3D 打印一個(gè)吹塑工具需要兩到三天的時(shí)間。即便如此，最終的工具缺乏耐用性，在模具開始失效之前只能生產(chǎn)大約 100 個(gè)瓶子。這促使 Rodriguez 和他的團(tuán)隊(duì)探索使用混合方法，將傳統(tǒng)金屬模具的部件與 3D 打印插件相結(jié)合。

“時(shí)間和成本顯然很重要，但更重要的是能夠靈活地以創(chuàng)紀(jì)錄的速度運(yùn)行多個(gè)不同的設(shè)計(jì)迭代，以便我們能夠評(píng)估所有下游活動(dòng)的性能。這確實(shí)有助于我們加速?！盡ax Rodriguez——百事公司高級(jí)工程與設(shè)計(jì)全球包裝研發(fā)高級(jí)經(jīng)理。

公司：百事可樂公司

行業(yè):消費(fèi)品包裝、食品和飲料

打印機(jī):Nexa3D NXE 400 打印機(jī)

材料:漢高樂泰 xPEEK147

應(yīng)用:

百事可樂應(yīng)用其專利技術(shù)和混合方法，在瓶子開發(fā)的各個(gè)方面使用增材制造作為推動(dòng)者——加速和增強(qiáng)性能模擬、高級(jí)系統(tǒng)分析和高質(zhì)量功能原型的生產(chǎn)。

優(yōu)點(diǎn):

將原型工具開發(fā)時(shí)間從 4周壓縮到 48 小時(shí)

將每套模具的原型工具成本從 10,000 美元降至 350 美元

創(chuàng)建耐用的模具，每個(gè)模具可以生產(chǎn)超過 10,000 個(gè)瓶子

啟用多個(gè)設(shè)計(jì)迭代，以便及時(shí)驗(yàn)證下游活動(dòng)

超過 10,000瓶，成本降低 96%

百事可樂公司 選擇 Henkel Loctite 的 Nexa3D 的 xPEEK147 用于 3D 打印工具插件，因?yàn)樵摬牧系膹?qiáng)度和令人印象深刻的性能因素，包括其非常高的熱變形溫度。雖然這種混合方法與機(jī)器無(wú)關(guān)，這意味著它可以使用各種類型的 3D 打印機(jī)，但 PepsiCo 發(fā)現(xiàn)超快、高吞吐量的 Nexa3D NXE 400 3D 打印機(jī) 和隨附的材料性能非常適合生產(chǎn)所需的模具組件。

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)，固化時(shí)間為4 小時(shí)。然后，這些混合制造的模具可以成功地用于10,000多個(gè)瓶子而不發(fā)生故障——與傳統(tǒng)金屬模具相比，成本降低了 96%。