用于模塑纤维生产的 3D 打印工具

"使用 EOS 机器，我们能够生产出其他供应商的机器无法生产的坚固部件"。

彼得-保罗-佩尔 | 佩尔工程公司总经理

挑战

模塑纸浆--这个词本身并不像材料那样常见。无论是用废纸还是草等可再生纤维材料制成，越来越多的公司开始使用回收和可回收材料作为保护性包装。在零售环境中，从开头提到的鸡蛋盒到保护电子或家用电器的定制包装，不一而足。由于技术的进步，这种材料如今可以做得更多。防油脂、防水--所有这些都离不开塑料。

因此，这种材料在其他领域的应用也变得十分有趣。迄今为止，包装所需的件数一直是个问题。原因之一是生产工艺。基本上，溶于水的材料--即所谓的纸浆--通过真空被吸入一个有许多小孔的穿孔模具中。液体通过这些筛网排出或吸走。穿孔模具通常由人工覆盖筛网，主要是在亚洲的生产基地，这是一个非常昂贵和耗时的过程。 

Payr 解决了这些问题，重点是工具，尤其是筛子："手工加工这样的部件在国内成本太高，而且需要长途跋涉运往国外，这反过来又增加了成本。Payr 工程公司总经理兼 Payr 集团股东 Peter Paul Payr 解释说："由于传统工艺的生产和制造时间较长，因此无论哪种方法都有优化的可能。"这就是为什么我们要寻找生产滤网的替代方案，并在增材制造 找到了它"。

解决方案

Payr 提出了一种特别创新的方法：模具和滤网过去由两部分组成：金属芯和格状结构，后者由人工塑造和应用。通过增材制造 ，我们开发出了一种创新的排水结构，它将原有的静态稳定模具功能和整个模具上规则分布的排水功能合二为一。因此，这只需要一个生产步骤。这不仅进一步简化了生产，还加快了整个生产过程，同时保持了同样的高质量。

Payr 选择的材料是增材制造 中常见的 PA 12 塑料。这种材料既便宜又坚固，因为使用的3D 打印机可以出色地再现精细的丝网结构。彼得-保罗-佩尔证实，这并非无的放矢："EOS P 396 是 EOS 产品组合中性能极高的产品。其性能大大超过了其他已知制造商的产品，尤其是在晶格结构方面。我们无法通过任何其他设备来实现该应用所需的元件稳定性"。

为了能够正确控制纸浆的流动阻力，精度是至关重要的，因此也是成功的关键：一方面，排水结构的几何形状决定了有多少材料粘在模具上，以及包装以后的稳定性如何。另一方面，它还会影响水分的残留量，从而影响干燥时间。当然，增材制造 也有其 "传统 "优势，如模具设计自由度大，生产所需的总体时间短。

成果

然而，关键时刻总是要看目标是否已经实现。Payr 的新工具在这一点上完全令人信服：过去需要几个月的采购时间，而现在只需几周就能获得新的组合式抽吸装置。同样重要和令人印象深刻的是，通过改装降低了成本："我们可以为客户提供显著的优势。与传统制造方法相比，该工具的制造成本至少降低了 50%。Peter Paul Payr 自豪地说："这使得 3D 打印模具对小批量或多品种包装具有吸引力。由于增材制造提供的设计自由度，还可以生产出不同壁厚的最终包装，即只在必要的地方使用材料。

在优化筛选技术的同时，Payr 对整个生产流程进行了审查，并在优化工具的基础上，利用其自主开发的 FIBRA MINI 模塑纸浆设备挖掘出了更多潜力。例如，可以改进抽吸和排放技术。这就降低了干燥所需的能源和材料成本，因为尽管质量提高了，但壁却可以做得更薄。同时，更少的材料意味着从打印 到回收利用的整个生命周期都能受益。

对企业来说，另一个好处是无法量化的：供应链变得更加灵活。以更具成本效益的方式转移生产步骤不仅是一种罕见的做法，而且还提高了模塑纸浆产品供应商在既定路线上的独立性。同时，供应链的简化还能带来更多的环境效益--因为如果某样东西不需要绕地球半圈运输，其二氧化碳排放量自然就会减少。然而，对可持续发展来说更重要的是，模塑纸浆变得更具竞争力，从而可以取代越来越多的塑料包装。

因此，对于 Payr Engineering 及其客户而言，模塑纸浆生产工具的生产转换在许多方面都是一个成功的项目。"彼得-保罗-帕尔问道："还有什么地方可以缩短运输路线，恢复生产，同时降低成本和提高质量呢？而这整个利益链都始于技术：增材制造 。未来，越来越多的产品（如生鸡蛋）将从生产商处到达客户手中。

"

我们可以消除质量波动，同时降低成本并缩短上市时间。我们的客户可以提高供应链的弹性，降低运输成本，减少塑料包装的数量。

彼得-保罗-佩尔 | 佩尔工程公司总经理