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【3D列印應用】陶瓷工業大翻轉：10%成本、五倍產能！

「Průmyslovákeramika」是中歐知名的陶瓷混合物和訂做耐熱零件的公司，在2016年從傳統的生產流程中轉型，並開始使用Ultimaker 3D列印機來製造模具配件。讓耐熱模腔的製造速度提高五倍，生產成本降為原先的10％，並具有完美的可重複性。

「Průmyslovákeramika」的原文涵義為「工業陶瓷」，成立於1991年。現有75名員工，每年生產超過9,500噸陶瓷混合物和近1,600噸結構零件，年營業額達2.2億捷克克朗（980萬美元），他們的成功關鍵在於快速完成客戶需求。然而陶瓷零件的每個訂單都是獨一無二的，需要獨特的模具設計，因此他們必須採用增材製造以滿足大量的客製化需求，進而選擇了Ultimaker 3D列印機。



．量身訂做的精準工業

這些模具通常以不銹鋼殼塑造外型，再置入中央模芯來確定零件內部的功能和細節，例如：凹槽、孔洞和曲線。這些配件通常是複雜的形狀，必須根據客戶提供的精確規格進行設計和製造。在過去，這些內部模組是使用手作木工或CNC金屬嵌件製成的；一個木工配件可能花費多達20,000捷克克朗（895美元），並且需要超過30個小時才能雕刻，耗時過久且成本昂貴。


（圖為陶瓷耐火材料零件，由鋼殼和3D列印模芯製成的成品。）

2013年，他們開始嘗試採用3D列印加速模具生產，但他們的第一台3D列印機遇到了麻煩。該公司總經理．杰克柏（Jakub Cvilinek）表示：「我們試著克服列印品質參差不齊的各種狀況，當時只有大約30％的列印成功，剩下的就是浪費。」雖然有過這種經歷，他們依然相信3D列印技術，「這項技術對我們來說仍然不可或缺的，即使當時我們選擇了不適用的3D列印機。」

．模具製程重獲新生：Ultimaker 3D列印機

直至2016年，他們找到了Ultimaker 3 Extended 3D列印機。 最後，該公司找到了穩固而專業的3D列印設備。兩年後，杰克柏在他們的添購了新的Ultimaker S5，除了完美的列印品質以外，擁有更簡單的用戶界面和更大的列印體積。隨著團隊利用3D列印製作模芯和其他模具配件，該技術的優勢應運而生：準確、快速和可重複生產──加上零件設計能擁有更多的創作自由，最重要的是，相較過去的流程便宜很多。


（圖為Průmyslovákeramika公司總經理．杰克柏與生產助手Ultimaker S5。）

對於3D列印模芯，他們僅使用PLA材料，因為它易於使用且熔點及玻璃轉化溫度較低。由於許多核心結構會嵌入陶瓷材料中直到進入燒製流程，當燒製溫度超過900°C時特製PLA材料可以從模具中完全燒熔，以獲得品質精良的中空膜腔。目前僅需兩名操作員負責監督生產零件的3D列印機，而零組件則由工程部門使用Autodesk Inventor和AutoCAD進行設計，修改快速且容易。
（延伸閱讀：3D列印到脫蠟鑄造的奧秘：PolyCast）

．產業轉型，勢在必行

「Ultimaker 3 Extended和S5為我們節省大量的生產時間及成本外，更能生產出以前達不到的物體形狀！隨著科技發展，3D列印機將成為不可或缺的生產工具。」杰克柏表示。3D列印在該公司已成為製造過程的重要資產，與傳統工藝相比，所需零件的製造速度大約快五倍、成本便宜十倍。例如，用於3D列印工業燃燒器中的空氣和燃氣混合器的模芯的材料僅花費300捷克克朗（13.43美元）。這表示只經過幾個月的時間，他們省下的成本就能超越最初購買Ultimaker 3D列印機的投資報酬率。


（圖為3D列印的刀片模具，設計自由、脫模更輕鬆。）

除了降低對CNC銑床加工的依賴，該公司還節省了往返修改的生產成本，受益於就地製造、快速原型設計，必要時只需再次列印檔案就可重複生產。

．3D列印讓形狀更複雜、設計更自由

對於Průmyslovákeramika公司來說，Ultimaker 3和Ultimaker S5的加入徹底改變了他們的製造流程。 他們現在對於能夠滿足甚至超出客戶需求的品質充滿自信。
杰克柏強調：「在過去，一些特別複雜的模芯形狀有些無法製造、有些傳統方法成本太高；但現在，我們能使用Ultimaker 3D列印機自己生產。」
（延伸閱讀：金屬零件看這裡！3D列印鑄造大集合！）

這些的生產流程和你的經驗相似嗎？現在就從Ultimaker 3D列印機中受益於這些好處，創造企業的成功故事。三帝瑪提供良好的列印品質與原廠機器，我們相信──列印品質決定產品價值，歡迎與我們聯繫進一步了解工業級的3D列印機。

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原文連結：https://ultimaker.com/en/stories/52799-3d-printing-custom-refractory-mold-cores-for-industrial-ceramics?utm_campaign=coschedule&utm_source=facebook_page&utm_medium=Ultimaker&utm_content=3D%20printing%20custom%20refractory%20mold%20cores%20for%20industrial%20ceramics%20|%20Ultimaker