案例公司背景
水翼運動是指短衝浪板在水面下的桅頂和機翼的推動下，人能夠升到海浪之上，為衝浪增添了全新的樂趣。
Foil Drive 是一家熟悉3D設計的電氣化箔設備製造商，他們在設計過程的每個步驟中都使用 3D 打印，每週使用 Form 3L 和 Fuse 系列打印機生產近千個最終用途零件。 隨著水翼運動的普及，3D 打印讓廠商實現更快速靈活的生產，從而可以生產物美價廉的產品。
Foil Drive設計了一種小型但功能強大的電力推進系統，該系統連接到桅頂並產生足夠的速度，在不需要人大幅運動的情況下就可以輕鬆地將木板升起並提出水面。
「這是明顯的下一步進展。 我從事 3D 打印已有 20 年了，所以我能夠製作Prototype并且可以直接打印成品」Martin 說道。能夠同時靈活地做到Prototyping以及end-use的產品，這就是3D打印的靈活之處。
當新產品的推出之前，需要做迭代測試，包括大量的水上測試，該設計開始引起其他水翼運動愛好者的關注。 人們開始向他詢問自己的推進系統，當Martin開始修補不同的設計時，他意識到只要認真製造商品，就可以開發出一個真正的商業產品。
水翼運動是世界上發展最快的運動之一。
尋找適合的螺旋槳材料——Rigid 4000
重量和尺寸在水翼運動比賽中極其重要，因為動力就是一切。 如果組件太大或太重，螺旋槳就無法產生足夠的速度將水翼從水中提起。 設計需要經過許多迭代與修改才能達到功率和尺寸的完美平衡，因此 3D 打印非常有意義。 Martin 可以使用 FDM 和低成本 SLA 單元，並且能夠快速迭代。Martin說： 「你可以用低成本生產數量少但精密的部件」。
螺旋槳惡劣的使用環境
然而，在測試過程中，他發現他顯然需要找到一種能夠提供更強機械性能的 3D 打印解決方案。 螺旋槳葉片上的應力構成了很大的挑戰； 葉片在水中時以 3000 轉/分鐘的速度旋轉，並處理電動機產生的高馬力和扭矩。 螺旋槳葉片僅重約九克，但需要非常堅固以承受所有的力量。
採用 Rigid 4000 樹脂打印螺旋槳葉片。
金屬刀片的工具需要花費數万美元，並且限制了他以後更改設計的能力。 「我需要小批量生產這些微型螺旋槳，並且價格在可接受的範圍之内。只有使用 3D 打印才能幫我實現這一點。」Martin 說道。
在嘗試了幾種不同的樹脂 3D 打印機後，Martin 遇到了獲得具有可靠材料特性的一致材料批次的問題。 對於像 Foil Drive 這樣的小企業來說，產品的穩定性是必要的——一批劣質材料會導致部件在水中出現故障，並導致游戲結束。 Martin為他的所有產品提供保修，但更換零件的服務和運輸成本比商品成本還要高。 「讓這些部件損壞並不是長遠的選擇」。最後，他在 Form 3+ SLA 打印機上使用Rigid 4000 Resin 測試他的設計。
「直到我們嘗試 Rigid 4000 Resin 後，一切才奏效。 它使我們能夠製造數千個產品並將它們發送到世界各地供人們用作最終用途的螺旋槳葉片」。
——Paul Martin，Foil Drive 創始人兼首席執行官
不會損毀的支架支架
Foil Drive 團隊一直在使用更大、更便宜的樹脂打印機來打印螺旋槳以外的部件，例如控制器支架。 在生產並運送到世界各地後，一些客戶開始過度擰緊支架並導致支架斷裂。 Martin 決定利用Form 3L 和 Tough 2000 Resin生產支架，它們可以處理托槽的夾緊運動和重複使用。
即使在海水中浸泡數月並反复夾緊和鬆開後，Tough 2000 Resin 也能提供強度和耐用性。
Form 3L 顯示了可靠性和先進機械性能的優勢，但隨著客戶訂單開始湧入，Foil Drive 開始考慮更大的問題。 為了生產更多數量並嘗試新的幾何形狀，同時保持 3D 打印所實現的敏捷性，他們需要具有工業能力的東西。 強大的內部 SLS 就是不二之選。
利用Formlabs，實現靈活性和速度
Foil Drive團隊利用Fuse1每週生產 100 個零件，然後是 200 個，現在，有了第二台 Fuse 1+ 30W 打印機，每周大約 650 個 Nylon 12 Powder 零件。 隨著這項運動的不斷普及，Foil Drive 已經能夠滿足客戶的需求。Martin 說道：「Fuse 打印機確實帶來了容量和可擴展性。 他們每週 7 天、每天 24 小時運行」。
Paul Martin（右）和他的團隊每週 7 天、每天 24 小時運行 Fuse 系 SLS 打印機，以滿足對其水翼的高需求。
消除來自供應鏈的風險
在這種產量下，許多製造商會開始考慮轉 向傳統的模具製造，以降低每個零件的成本。但Martin在過去幾年的供應鏈問題中看到了垂直集成工作流程（ vertically integrated workflow）的好處。 在矽芯片嚴重短缺期間，Foil Drive 不得不更換供應商。 如果他們像一些競爭對手一樣使用批量成型的部件，一旦新的芯片不能與原有的零件配合使用，就會產生巨大的浪費。 相反，Martin在利用Fuse 1 3D打印機在in-house製造產品零件，能夠快速轉變、重新設計並完全避免任何浪費的組件。
對我們來說，修改設計、發送到 PreForm、打印並在第二天修改合適全新芯片的零件是一件很平常的事，「Martin 說。 「垂直整合對產品有完全的控制權——我們能夠更靈活地應對來自供應鏈不穩定帶來的挑戰」。
——Paul Martin，Foil Drive 創始人兼首席執行官
Fuse 1和 Form 3L 打印機的產量
水翼運動比賽的成功取決於動力——你需要足夠的速度才能離開水面，就像你需要更快的速度將新產品推向市場一樣。 3D 打印可以同時實現這兩者。 Form 3打印機使用的Rigid 4000 樹脂或Fuse 1 打印機使用的Nylon 12粉末等材料的強度使生產耐用的End-use機械變得容易。 通過實現靈活的生產，Form 3+、Form 3L 和 Fuse 系列打印機幫助 Foil Drive 在短短三年內就實現了數百萬美元的業務增長。
「我們的產品有很多與傳統製造相反的元素：我們需要的數量、形狀、尺寸和幾何形狀、變化，以及我們需要的沒有一件是現成的產品這一事實。 但當你擁有這項技術時，所有這些問題都會迎刃而解」。
——Paul Martin，Foil Drive 創始人兼首席執行官