瑞典AIM为模制纤维容器创建3D打印工具解决方案

瑞典AIM为模制纤维容器创建3D打印工具解决方案

2020-12-15 8

医疗和工业组件制造商AIM Sweden的一组研究人员和工程师一直在利用GE Additive的3D打印技术,用可再生纤维素纤维制造可持续的纸制食品和饮料容器,用于一系列新用途,例如加压饮料容器和耐用性食品容器,目前使用一次性塑料制成。


瑞典 AIM公司是瑞典厄斯特松德中瑞典大学的一家商业分支机构,它依靠电子束熔化(EBM)技术来制造结构复杂的产品,以期重新构想造福于地球的制造业的未来。在过去的五年中,这家具有创新精神的公司利用其专业知识和三个GE Additive系统开发了先进的3D打印穿孔模具,以应对将湿的纤维浆转变为强度更高,更薄的下一代模塑纤维容器的独特挑战。墙壁,以及容纳液体和脂肪的能力。


这些新的3D打印工具概念以及对其进行建模和生产的方法引起了纸浆和包装行业的兴趣,该行业正在寻找可以解决更广泛的环境挑战的新解决方案。模压纤维包装已成为食品和饮料以及耐用消费类电子产品的初级和次级包装的理想的环保和可生物降解解决方案,瑞典AIM希望增强其制造工艺。


3D打印机

一个可以构建许多工具,从而创建用于模制纤维容器的3D打印工具解决方案。图片由AIM Sweden提供


全世界的消费者,组织和国家已经在朝着更可持续的方向发展消费习惯,各国政府也越来越多地寻求法规来帮助清洁环境。特别是考虑到目前,全世界每年生产超过3亿吨塑料,其中50%用于一次性用途,预计在未来20年内将再翻一番。塑料包装是最大的应用,目前占所用塑料总量的26%。专家建议,除非我们严格限制塑料的生产和倾倒,否则到2050年,海洋中的塑料将比鱼类多,展望未来严峻的未来,环境灾难将变得不可逆转。


塑料是不可避免的。它无处不在,在衣服,玩具,容器中,甚至口香糖都是塑料制成的。塑料不仅在今天是不可避免的,而且几乎不可能回收利用,最终进入垃圾填埋场或在焚化炉中燃烧,并成为空气污染的主要来源。但是更多的回收利用不会解决塑料污染问题,从一种包装转换为另一种包装也不会成功。


取而代之的是,基于纤维的产品被认为是真正的替代产品,因为它们基于可再生原料,具有可回收性,并且可以堆肥,因此最终不会在海洋环境中乱扔垃圾。但是,迄今为止,它们还无法提供其塑料同类产品的刚性,抗渗性和成本竞争力。实际上,在模制纤维产品的制造过程中,必须经常停止生产线以进行维护。例如,生产普通蛋托所需的成型工具容易堵塞,需要经常清洁和维修,从而导致大量的生产停机时间。另外,生产常规模具需要大量的手工操作和工艺,这既费时又昂贵。


3D打印机

高效堆叠以提高成本效益。图片由AIM Sweden提供


在GE Additive的EBM机器生产模具的支持下,AIM瑞典有潜力成为消费品包装行业的变革者。该公司新的3D打印成型工具更便宜,更高效,并且使用寿命更长。


AIM的技术总监AxelBergström说,这一切都是在一些客户开始询问成型纤维成型工具之后才开始的。该公司生产的早期模具功能完备,但很快面临提高分辨率和制作更均匀分布的较小穿孔的能力,以提高功能。


Bergström表示:“提高复杂3D表面上的穿孔分辨率是一项几何挑战,这挑战了当前增材印刷技术和专有技术的局限性。” “哥德堡的GE Additive团队提供了高级培训课程,这对我们后来进行的过程开发工作至关重要。现在,我们可以更有效地利用我们的EBM机器,或多或少地没有支持地构建高分辨率钛皮。”


这项合作使AIM Sweden能够开发一种全新的模具解决方案以及一种优化的EBM制造策略,以生产具有极少或没有支撑结构的极薄,高度可堆叠的模具,从而大大缩短了生产时间。但这仅仅是开始,该公司表示,这些模具现在使以一致的质量在逐孔基础上设计和优化孔隙率(包括位置,尺寸,形状和角度)变得可行,从而可以使用模制纤维。以从未想到过的方式


3D打印机

AIM瑞典工程师与GE Additive的EBM系统一起工作。图片由AIM Sweden提供


与大多数添加剂技术一样,EBM是一种可持续且节能的过程,与传统技术相比,EBM仅使用所需的材料即可减少浪费。AIM瑞典公司在制造金属和塑料矫形外科及工业组件方面已经很活跃并且经验丰富,一直在使用GE Additive Arcam EBM系统Q20plus和Q10plus来制造金属和塑料的医疗和工业组件。现在,它们被用于开发公司的新工具概念,用于生产下一代模塑纤维容器,旨在对环境产生积极影响。


“想象一下我们是否可以改变世界上所有由可再生纤维素纤维制成的咖啡杯,” AIM瑞典首席商务官Stefan Thundal思考。“到目前为止,这一直是个梦dream以求的事情,但是越来越多的证据表明,我们用于模压纤维产品的增材制造工具比传统工具具有明显优势。通过我们的解决方案,我们还看到了使用3D打印成型工具改造现有生产线的机会,从而吸引了更多的客户。咖啡杯只是开始。一点点帮助我们所有人变得更加可持续。”


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