制造具有定制属性的产品对传统制造技术的制造成本与交付周期均提出了挑战，不过这却是3D打印技术的优势之一。3D打印可以帮助降低小批量定制产品的制作成本，并缩短制造时间。不仅如此，目前3D打印逐渐丰富的材料组合，还为定制化产品的制造商提供了更多的材料选择和更多的设计自由。
本期，3D科学谷分享的是游艇定制化零部件3D打印案例。游艇是一种极具定制化属性的产品，通常是按照客户设定的规格制造的，许多部件需要在安装前专门定制。游艇用户对于3D打印（基于材料挤出工艺）技术的应用，将为向市场提供定制产品的制造商带来一定启发。
Sea3D公司的联合创始人-Adam Hauck & Nick McMullen© INTAMSYS
3D打印技术对游艇制造来说意味着什么？
Sea3D是一家富有创造力的工业3D打印公司，专注于3D打印能力研发，由经验丰富的超级游艇船长Adam Hauck和在游艇行业工作多年的创意工程师Nick McMullen于新冠疫情期间携手合作，在马略卡岛的帕尔马创办。这家年轻的公司想要利用高性能材料打印出高质量的零部件，并且能够在实际应用场景中直接用于终端使用。
Sea3D打印的成功客户案例，德国Formnext 2021 INTAMSYS 远铸智能的展台上进行展示。
配合CAD进行模型设计，3D打印技术很好地满足了Sea3D定制化制造的需求，能够精确匹配游艇上不同空间，不同数量，不同造型部件的设计和生产。
随着对3D打印技术的深入了解，Adam和Nick通过3D打印生产零部件变得更快，且能够使用更适合预期的材料进行生产，这样的方式让他们能够准确地把控成本；相较于传统制造，INTAMSYS 远铸智能的FUNMAT HT 3D打印设备支持开放式的材料系统，因此他们可以测试多种类型的打印丝材，避免了额外的成本。
对高性能、高质量零部件的需求
Adam和Nick希望他们的3D打印成品能在船上即时生效投入实际使用，经过Sea3D的调研，并且在西班牙巴塞罗那增材制造领域的专家Windforce 的推荐下，决定采用INTAMSYS的工业级3D打印机，FUNMAT HT 设备的功能使他们能够打印出可与甚至超过各种金属和机械塑料相媲美的材料，让Sea3D团队得以立即开始将项目落地运行并生产游艇的功能性部件。
定制化客户需求
游艇结构示意图© INTAMSYS
FUNMAT HT 3D打印的PA-CF桅架© INTAMSYS
l 纤维增强材料制造的3D打印桅杆
Sea 3D 根据客户的要求设计和打印了一些游艇上的终端部件。客户希望能有一个3D打印桅架来将仪表屏幕固定在离桅杆稍远的位置，这样与桅杆连接的线就可以在不遮挡视线的情况下在桅架内自由地移动，与此同时船长希望还要保证支架足够坚固，因为在操纵船帆时可能会爬到桅架上。
桅杆的CAD模型由船长设计，Sea3D使用FUNMAT HT 进行全幅面打印，能够保证桅架一次打印成型。但是，用哪种材料来打印才是最合适的呢？最初的方案是用PLA-CF打印，并根据桅杆的曲率进行了一些调整，而后经由船长安装并使用了一个夏天过后，它看起来仍然是全新的。
经过一整个使用周期，根据客户在使用过程中的一些反馈，经过一些细微的调整，他们又使用PA-CF 材料3D打印了两个新的桅架。Sea 3D 的创始人对PLA-CF的强度和耐用性印象深刻，但是他们对PA-CF和PLA-CF两种材料之间的区别感到好奇，他们期待着新材料的测试结果，并且希望探索更多不同材料的应用可能性。
l 抗紫外线材料制造的3D打印罗盘盖
FUNMAT HT设备3D打印的ASA材料罗盘盖© INTAMSYS
Sea 3D开发的另一个3D打印应用是罗盘盖。这是用于舵轮上的部件的替代品，原来这个部件是由橡胶制成的，长时间在阳光下暴晒容易变黄然后脱落。这个部件的结构比较复杂，因为它是一个空心的圆顶形状，尼克和亚当必须对内部使用的支撑和一些内里的细节进行调整，让这个部件能稳稳地固定在舵轮上。
这个部件是用ASA材料打印的，因为它具备抗紫外线性能，并且非常的耐用和抗冲击，船长想要用黑色的材料来搭配船体，并且希望用一个硬制的外壳来替代原本柔性的外壳。这个部件自2021年夏天开始正式投入使用，暴露在海洋天气中经过太阳暴晒，海水浸泡，这部分仍然经得住考验。
l 纤维增强材料制造的3D打印游艇灯壳
FUNMAT HT打印的PA-CF游艇灯壳© INTAMSYS
3D打印灯壳，在检疫船的舵下有一些灯，这些灯需要在水下亮起来。为了保护这些灯不受到水或者油破坏，船长想要为这些灯量身定制一些容易拆卸的外壳，这样可以延长这些灯的使用寿命。
他们追求的是简单而稳健的设计，这些外壳需要很坚固且隐形，需要有通风口来散热，和一个可以和外壳连接的底座。材料的选择是具有优良机械强度的PA-CF，因为在航行过程中可能会有货物坠落撞击到它们，又或者根据工作需要会有人踩在它们上面。除了强度外，PA-CF对机油、燃料或清洁化学物质也有抗性， Sea3D仍然对通过不断地试验对现有的部件进行改良感到兴奋。
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