在工業(yè)領(lǐng)域，3D打印與機(jī)器人技術(shù)、數(shù)字化和機(jī)器學(xué)習(xí)同屬最大的未來課題。這種技術(shù)也被稱作增材制造或者生成加工，首先將CAD軟件生成的3D模型轉(zhuǎn)換成二維的堆層，然后在打印時將各個堆層相互疊加。3D打印元件目前已經(jīng)應(yīng)用于汽車行業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但是，這種技術(shù)是否也適用于機(jī)械制造、尤其是飲料和液態(tài)食品行業(yè)的特種機(jī)械？或者說，較少的批量和更多的個性化產(chǎn)品是否成為限制因素？

很多年以前，克朗斯就已經(jīng)針對這些問題開展研究，堅信：增材方式的零部件加工可以為機(jī)器制造領(lǐng)域提供大量的機(jī)遇和可能。因?yàn)?/span>3D打印也能低成本地實(shí)現(xiàn)最小的批量，例如，樣機(jī)制造。對于老一代機(jī)型的備件供應(yīng)，這種技術(shù)同樣具有優(yōu)勢。借此，這些備件不需要存放在倉庫中，在完成結(jié)構(gòu)調(diào)整后，很快就能不需要專用工具完成生產(chǎn)，理想情況下甚至可以采用離散生產(chǎn)方式。用戶不僅可以快速得到所需備件，還能獲得按照其機(jī)器量身定制的部件。

對于這種3D打印的應(yīng)用實(shí)施，還需要注意幾個關(guān)鍵因素：增材制造的部件必須能夠承受生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的負(fù)荷，依據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，其材料需要具有非常高的機(jī)械和化學(xué)強(qiáng)度。“每一個部件都必須滿足克朗斯設(shè)備的性能要求。除了穩(wěn)定性，還包括彈性和材料抗化學(xué)清洗劑的能力”，克朗斯增材制造工藝師Reinhard Ortner解釋說。“基于這個原因，我們重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)用場合、材料和打印工藝之間的相互關(guān)系。對于研發(fā)項(xiàng)目，我們利用3D打印技術(shù)加工各種不同的構(gòu)件和元件，并檢驗(yàn)其工業(yè)化應(yīng)用能力。”

這些項(xiàng)目中的一個實(shí)例就是3D打印易拉罐的翻罐器。“通過增材方式生產(chǎn)翻罐器，這蘊(yùn)藏著一些挑戰(zhàn)。研發(fā)團(tuán)隊必須對大量的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，例如，按照運(yùn)動學(xué)原理優(yōu)化易拉罐翻轉(zhuǎn)時的運(yùn)動軌跡。此外，還要關(guān)注摩擦學(xué)特性，即易拉罐和材料之間的摩擦特性”，增材制造工藝專家Andreas Neuber解釋說。因此，我們采用了一種簡單、但具有良好效能的基材，將這種材料組合成一種特別堅固的耐磨輪廓。“當(dāng)然，研發(fā)過程需要多次嘗試。翻罐器的3D模型按照增材加工工藝進(jìn)行調(diào)整，利用CAD軟件完成設(shè)計，然后進(jìn)行打印。測試時，很快就能發(fā)現(xiàn)所需的調(diào)整，然后立即實(shí)施”，Neuber先生講述。

  其成果是3D打印的易拉罐翻罐器，基于增材制造工藝，明顯縮短了采購時間。另外一個優(yōu)勢：傳統(tǒng)的翻罐器采用手工制造，成型時始終存在偏差。借助3D打印技術(shù)，可以隨時再現(xiàn)理想的易拉罐軌跡，此外，還可以快速、簡單地按照新的罐形進(jìn)行調(diào)整。項(xiàng)目經(jīng)理Thekla Herrmann補(bǔ)充說：“下一步，這種翻罐器將在生產(chǎn)現(xiàn)場完成精確測試。在今后幾個月， 我們將看到這種翻罐器能否經(jīng)受住考驗(yàn)。”