瓶蓋是食品藥品包裝中的重要一環(huán)，也是消費(fèi)者最先與產(chǎn)品接觸的地方，而瓶蓋具有保持產(chǎn)品密封性與穩(wěn)定品質(zhì)的特性，以及有防盜開(kāi)啟及安全性方面的功能，被廣泛應(yīng)用在有內(nèi)容物的瓶裝產(chǎn)品上，所以瓶蓋為食品、飲料、藥品、酒、制藥業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)，是塑料瓶容器包裝的重要零部件。瓶蓋產(chǎn)品市場(chǎng)需求穩(wěn)定，并且呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)；塑料瓶蓋質(zhì)量穩(wěn)定，市場(chǎng)占比也逐漸提升。

精致、個(gè)性、獨(dú)特造型，注塑瓶蓋何去何從？

瓶蓋的發(fā)展早期是使用軟木材質(zhì)，旋鐵蓋等。至今續(xù)開(kāi)發(fā)出鋁質(zhì)的長(zhǎng)頸鋁蓋、碳酸飲料鋁蓋、熱充填鋁蓋、注射液鋁蓋、藥蓋、塑膠瓶蓋等產(chǎn)品。鋁蓋雖有部份被塑蓋取代，但主要應(yīng)用于酒及機(jī)能性飲料，需求穩(wěn)定成長(zhǎng)，而爪蓋的需求比則變動(dòng)大，塑料蓋的需求穩(wěn)中有升。由于瓶蓋為包裝工業(yè)的重要一環(huán)，下游消費(fèi)市場(chǎng)的需求變化將直接影響到對(duì)瓶蓋的市場(chǎng)需求。

在產(chǎn)品質(zhì)量與外形要求日益嚴(yán)苛的當(dāng)下，小如瓶蓋也要做到精致、美觀、獨(dú)樹(shù)一幟，這勢(shì)必對(duì)瓶蓋的生產(chǎn)技術(shù)造成沖擊，如何在保障質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)效率，成為瓶蓋模具制造的技術(shù)難題。

瓶蓋有兩種制作工藝，分別為：注塑成型與壓鑄成型。注塑蓋生產(chǎn)工藝的流程為：吸料機(jī)將混合好的材料吸入注塑機(jī)炮筒，在炮筒內(nèi)加熱到熔融塑化狀態(tài)后，注射到模具型腔中，在型腔中冷卻定型、脫模、再經(jīng)過(guò)切環(huán)加墊，完成注塑生產(chǎn)。而壓塑蓋工藝流程為：吸料機(jī)將混合好的材料吸入注塑機(jī)炮筒，在炮筒內(nèi)加熱到半熔融塑化狀態(tài)后，定量擠出到模具型腔內(nèi)，上下模具合模，壓塑并冷卻定型、脫模，再經(jīng)過(guò)切環(huán)加墊，最終完成注塑生產(chǎn)。

從瓶蓋的的兩種制作工藝中我們不難看出，其中都存在最重要的一環(huán)——冷卻定型。產(chǎn)品成型離不開(kāi)冷卻成型，因此冷卻水路系統(tǒng)是瓶蓋產(chǎn)品制作的關(guān)鍵所在。

而冷卻水路是模具的重要組成部分。瓶蓋質(zhì)量好壞、速度快慢，大多取決于冷卻水路。

傳統(tǒng)制模中，冷卻水路一般采用CNC加工方式（如圖1）。冷卻水路只能通過(guò)銑床鉆孔的方式加工產(chǎn)生內(nèi)部水路網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)內(nèi)置止水栓和外置堵頭的方式來(lái)調(diào)整水路流向。這樣就導(dǎo)致水路布置有很大的局限性，水路只能為圓柱形直孔，無(wú)法百轉(zhuǎn)環(huán)繞于模具內(nèi)腔之中。當(dāng)遇見(jiàn)形狀復(fù)雜的模具產(chǎn)品時(shí)，傳統(tǒng)水路無(wú)法完全貼近注塑件表面，冷卻效率低且冷卻不均勻，導(dǎo)致注塑周期長(zhǎng)、產(chǎn)品變形量大。

在最開(kāi)始生產(chǎn)飲料等塑膠蓋與爪蓋時(shí)，傳統(tǒng)水路還是能夠勝任的，但隨著產(chǎn)品包裝造型越發(fā)復(fù)雜，瓶蓋的形狀也越來(lái)越獨(dú)特，形體凹凸不平，導(dǎo)致傳統(tǒng)水路的冷卻作用捉襟見(jiàn)肘。

新征程：3D打印獲取創(chuàng)新的契機(jī)

但隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，特別是金屬3D打?。?/span>SLM，選擇性激光燒結(jié)）技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)相當(dāng)成熟，SLM技術(shù)現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療制造業(yè)中。在航空航天領(lǐng)域，GE用驗(yàn)證機(jī)對(duì)35%的3D打印零部件進(jìn)行了驗(yàn)證、C919對(duì)3D打印件進(jìn)行了大規(guī)模使用。

而瓶蓋模具技術(shù)，也因?yàn)?/span>3D打印迎來(lái)了新生。3D打印技術(shù)又稱(chēng)為增材制造，是一種采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除——削切加工技術(shù)，增材制造是一種“從無(wú)到有”的制造方式。

針對(duì)化妝品瓶蓋造型，通過(guò)這種逐層累加的3D打印技術(shù)，可以制造出一種無(wú)所不能的冷卻水路——隨形水路（如圖2），它可根據(jù)產(chǎn)品輪廓的變化而變化，到達(dá)模腔任何地方，模具內(nèi)部將無(wú)任何冷卻盲點(diǎn)。

運(yùn)用這種水路，它可以使瓶蓋加快冷卻速度，縮短產(chǎn)品的成型周期，此外，它還可冷卻均衡，減少產(chǎn)品缺陷，提高產(chǎn)品良率。

然而這種技術(shù)的革新，真的能給企業(yè)帶來(lái)如此優(yōu)勢(shì)嗎？很多人保持著觀望態(tài)度。2007年成立于上海的上海毅速激光科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：毅速）是一家3D打印應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)與服務(wù)的科技公司，毅速致力于注塑模具前沿技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，并率先對(duì)這種技術(shù)做出了研究。