■李天然/ 迪嘉機械
先進注塑技術及應用
“Objet Eden 3D 印表機讓我們通過快速而簡化的模型製作，優化包裝容器設計的初稿篩選、內部測評等過程，縮短了包裝容器研發週期。同時， 3D 列印促進了年輕設計師的大膽創新，對新專利的 開 發 和 申 請 也 起 到了 重 要 作 用 。”
——湯魯吉，上海家化包裝設計中心造型結構設計主管PolyJet ™ 列印技術滿足了化妝品包裝容器對模型透明度以及握感、組裝等功能評估的需求，並且ObjectEden 3D 印表機適合辦公環境使用。包裝設計是品牌理念的“敘述者”，是產品精髓的體現，是打動消費者的第一眼武器。對於以“美”為終極目標的化妝品行業來說，包裝容器更是美的載體。一款精美、獨特的包裝容器能為消費者帶來充滿美麗和愉悅的第一印象、使用體驗和持有感。化妝品包裝因而成為化妝品生產商爭先贏得競爭力的重要領域。
作為國內化妝品行業首家上市企業，上海家化聯合股份有限公司（簡稱上海家化）始終致力於以創新領導中國化妝品行業，成為具有國際競爭力的中國時尚產品創造者。上海家化擁有國家級的工業設計中心，研發成果和專利申請數量居於國內企業的領先水準，隨著消費者對美麗和創新的追求日益增強，科研中心下屬的設計中心認識到包裝設計變得比以往更加重要，需要不斷探索新的包裝研發工具和方法以滿足市場和團隊的需求。
由於快速消費品更換包裝週期短，這一行業特性決定了設計團隊必須加速包裝研發，這就對在研發前期快速驗證封裝裝設計提出了更高的要求；與此同時，設計團隊感到電腦虛擬的立體效果圖以及傳統的模型製作方法遠遠不能滿足內部對於包裝容器質感、體量感的評估，必須通過逼真的實體模型驗證才能得到最佳的設計方案。3D 列印怡如其時地吸引了設計團隊的創新眼光。
2012 年 , 上海家化購入一台 Stratasys 的ObjetEden350V 3D 印表機，顯著簡化並加快了包裝容器設計的快速驗證過程，同時充分釋放了設計團隊的創造力, 使得公司化妝品憑藉美觀又獨特的包裝容器讓消費者“眼前一亮”，極大地刺激了消費。
圖1：新產品實現的流程
圖 2：產品製作的演變
圖 3：利用3D列印技術設計出創新的產品
圖4：利用3D 列印技術設計出創新的產品
PolyJet ™ 3D 列印技術的獨特之處
決定選擇 3D 列印技術後，化設計中心對各品牌、各機型的 3D 印表機進行了廣泛評估，希望找到一款3D 印表機，其列印精度和材料種類足以模擬玻璃或亞克力質地的化妝品包裝容器，同時操作簡便，設備維護成本低，且設備外觀和體量適合設計中心的辦公環境。Stratasys 的 Objet Eden 3D 印表機在眾多選擇中脫穎而出。
Objet Eden 所利用的 PolyJet 3D 列印技術列印效率
高, 構建尺寸適合創建高品質的化妝品包裝容器模型。最重要的是，印表機支持 18 種不同的材料，能大大提高模型製作的靈活性和多樣性。不同材質的選擇空間， 特別是透明材料，滿足了化妝品包裝容器對透明模型的製作需求。設計團隊主要使用 Objet Eden3D 印表機列印化妝品包裝容器模型，如玻璃瓶 / 罐、塑膠瓶 / 罐等，通過這些 3D 列印模型對包裝容器造型設計進行外觀、手感、容量（如液位元元線的確定）等方面的快速驗證。
3D 列印加速模型製作，縮短研發週期
在使用 3D 列印技術之前, 設計團隊通過手工或 CNC技術進行包裝容器模型的製作。但兩種相對傳統的模型生產方式各有劣勢。手工模型製作對手工技術水準要求高，而懂技術的制模師傅人數少，滿足不了生產需求，因而在需要多個模型同時製作時只能選擇壓縮模型製造量，限制了包裝容器的開發。
CNC 技術則需要拋光、噴漆等後期處理，成本較高，需要聘請專人且不適合在辦公室環境操作，對比模型製作時間，採用手工方式需要 3-4 天的時間完成一個包裝容器模型的製作，通過 CNC 設備需要 2-3 天。現在有了 Stratasys 的 3D 印表機，不僅解決了另外兩種技術的上述挑戰，在時間上也大有優勢，同樣的模型僅需 12 小時即可完成，通過加速模型製作，大大加快了設計驗證過程，縮短了研發週期。
3D 列印在產品開發流程中的應用
包裝設計中心造型結構設計主管湯魯吉欣喜地表示：“在 3D 印表機的幫助下，從設件稿件選擇到最終包裝容器的造型確認，一個瓶型最終研發完成時間可減少 1/4-1/3，原先一個月的研發時間，現在能節約至少一周，為我們贏得更多時間時間和精力開發新的設計和創意。 3D 列印的最大價值為前期驗證提供最大的空間和靈活性，同樣的時間內，手工只能做 1 個模型，CNC 技術能做 2-3 套， 3D 列印可以做 5-6 套，數量翻倍，給了我們更多的選擇餘地。這是設計研發過程中極大的飛躍。”更令設計團隊印象深刻的是 3D列印在“迴圈批量生產時的強大優勢”。
湯魯吉具體描述道，“我們設計團隊通常白天製作包裝容器設計檔，下班前將檔資料登錄 3D 印表機，利用夜間的時間列印。第二天一上班就能拿到需要的模型並進行測試，充分利用 24 小時，對工作週期零影響，這是從前的任何技術都無法實現的。”
提升創新效率，激發創作熱情
3D 印表機的到來還帶動了整個設計團隊的創新及開發效率。有了 Objet Eden 3D 印表機，包裝容器模型製作及設計驗證過程被大大簡化、便利化，在時間上和成本上都允許設計團隊進行更多模型的製造、更多包裝容器的設計，增加了設計團隊的設計選擇範圍。以往的時間、成本限制被移除， 3D 列印因而更激發了設計團隊中各位設計師的創作熱情，將創意發揮到極致。
與此同時， 3D 列印還推動了設計團隊的實用新型專利申請。“實用新型專利是一些包裝產品結構上的專利，以前要在模具生產完成後才能評估，現在有了3D 印表機，我們在前期階段就能通過 3D 列印模型進行結構和功能的評估，申請專利後便可在市場上形成技術優勢，擴大市場佔有率。”湯魯吉表示。
Stratasys 3D 列印技術為上海家化包裝設計中心創造的價值，湯魯吉說 ：“Objet Eden 3D 印表機讓我們通過快速而簡化的模型製作，優化包裝容器設計的初稿篩選、內部測評等過程，縮短了包裝容器研發週期。同時， 3D 列印促進了年輕設計師的大膽創新，對新專利的開發和申請也起到了重要作用。”我們提供3D 列印及先進注塑技術解決方案，提供產品快速原型，3D 列印快速模具設計及製造的專業服務，助力企業和創客實現快速低成本的產品開發及製造。■
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