Cool Machines 利用 Tough 1000 Resin 降低成本并构建弹性供应链

Cool Machines 位于俄亥俄州，是一家隔热设备及技术制造商。对于首席运营官 Andy Schulte 来说，供应链弹性和成本控制至关重要。通过采用 Form 4 和 Tough 1000 Resin，Cool Machines 正在开发和制造能够耐受极寒、冲击及高达 600 psi 压力的成品部件。

隔热真空和吹送设备的部件具有复杂的内部结构。这类产品的生产批量通常较小，通常为 10-100 个部件，这意味着采用注射成型在经济上不可行，而外包加工铝制件可能需要长达两个月的时间。

制图员兼机械设计师 Adam Warren 表示，公司最初使用的是 Elegoo 树脂打印机，在新冠疫情期间引进了三台进行内部生产，试图增加供应链的弹性。但是，打印机经常出现问题，技术支持也联系不上。Warren 表示：“那时起，我便开始寻找真正值得信赖、并能提供可靠技术支持的 3D 打印机，而且我希望是来自美国本土的技术支持。”

像指针旋钮这样的小部件，单件成本可能要花费四美元，而且从供应商处采购往往比较困难。但采用 Form 4 和 Black Resin 在公司内部打印 15 个部件，单件成本不到一美元，且仅需 90 分钟就可以完成。验证最初几个部件可行后，Cool Machines 一直在寻找适合内部打印的部件，以提高供应链弹性、降低成本并缩短交付周期。

除了节省成本和时间外，3D 打印还能实现设计的灵活性，能够制造铝加工或注塑成型无法实现的复杂几何形状和倒凹结构，从而扩大 Cool Machines 可内部制造的部件种类。

材料科学的突破，让 3D 打印能实现更多可能。Schulte 表示：“Formlabs 在树脂研发及产品改进方面的创新给我留下了非常深刻的印象。” 除了旋钮和小组件外，Cool Machines 生产的最终产品还必须能够在极寒环境下通过疲劳测试，并能承受工作现场用户用力搬运产品时产生的冲击。因此，Warren 一直在寻找一种类似聚甲醛（Delrin） 的材料，能打印出 1/4英寸的 NPT 螺纹。于是，Tough 1000 Resin 成为了理想之选。

Tough 1000 Resin 是一种易延展、抗冲击的材料，其韧性可与高密度聚乙烯 (HDPE) 媲美。该材料颜色为深灰色，打印后表面呈哑光效果。Warren 表示，他可以在 Formlabs 打印准备软件 PreForm 中一键设置部件。打印和后处理完成后，只需撕下支撑结构即可，无需打磨或加工。

Tough 1000 Resin 的机械性能使其能够在内部制造两个部件：内部润湿系统 (IWS) 和墙壁喷嘴。这两种部件都需要经受外力、极寒环境和施工现场的冲击。

内部润湿系统可向纤维流中喷射细密水雾，帮助减少灰尘。Schulte 表示：“我们发现隔热材料容易粘附在铝制部件上，但塑料就不会出现这种情况，所以对于这个应用场景来说，塑料是更适合的材料。即使客户用力拉扯软管，系统依然能表现良好。”

在施工现场，用户经常会拉着软管移动设备，这意味着内部润湿系统必须能够在极寒环境下承受蛮力和冲击。Tough 1000 Resin 的抗冲击性能使其成为内部润湿系统的理想候选材料，3D 打印的部件不仅通过了疲劳测试，还在实际工况中表现出色。

墙壁喷嘴的研发历时五个月，由于其内部复杂的几何结构，若非 3D 打印技术则难以实现。对于原型制造，Warren 依靠的是 Form 4 的速度，他表示：“如果某个版本不行，我第二天就能打印出下一个版本进行测试。”

墙壁喷嘴的一个关键要求是能承受水压。Schulte 做了一些内部测试，发现 1/4" NPT 螺纹可以承受高达 900psi 的压力。他还进行了冷冻跌落和冲击测试。下一步是现场试验。如果“墙壁喷嘴”通过测试，Cool Machines 将直接沿用原型制造方案 — 采用 Form 4 和 Tough 1000 Resin 进行 3D 打印。

通过将 Form 4 引入公司内部，Cool Machines 降低了部件成本并增强了供应链弹性。但正是材料科学的进步，使得高性能成品部件得以成功制造。

如今，能够媲美热塑性塑料的韧性工程材料已可通过 3D 打印实现，不仅拓展了可制造的几何形状范围，还大幅缩短了生产周期。如需亲自体验 Tough 1000 Resin 性能，请索取免费样品部件。如需开始打印，请购买 Tough 1000 Resin 或联系销售。