位于明尼苏达州圣保罗的 Steam Factory LLC 提供高度可定制的设计、工程、制造和 3D 打印服务，致力于让所有人都能使用 3D 打印技术。Steam Factory 的工程师兼CEO Rick Beddoe 承担了一系列项目，与客户合作，将他们的想法变为现实。他从 Form 2 开始就开始使用 Formlabs，目前使用 15 种不同的 3D 打印机进行打印，其中 10 台是 Formlabs 打印机，包括 Form 4、Form 4L、Form 3+ Form 3L 和 Fuse 1。

vRad® Grip 是 Beddoe 于 2023 年为提供放射学服务的公司 vRad® 启动的一个项目。vRad Grip 是一款高度定制的控制器，适用于放射科医生，采用符合人体工程学的设计和两种尺寸。Beddoe 最初在 Form 3 和 Form 3L 上打印产品设备，但在 2024 年期间，制造过渡到 Form 4 和 Form 4L。通过从 Form 3/L 升级到 Form 4/L，Beddoe 能够将吞吐量提高 4 倍以上，并将每个部件的成本减少 10-15%，所有这些都比通过注塑成型制造更短的交货时间和更低的成本。

3D 打印与注塑成型

减少成本并缩短时间

vRad® Grip 具有符合人体工程学的形式 — 它是具有复杂几何形状的，需要为按钮留出空间，由两个 3D 打印部件组成。立体光固化成型 （SLA） 3D 打印可以轻松生产具有复杂几何形状和小开口的形状，使其成为 vRad® Grip 等部件的理想选择。

vRad® 希望初始库存为 ~500 件，然后每月 30-40 件。注塑成型所需的工具很可能是在海外制造的，报价约为 70,000 美元。对于大批量（100,000 件）来说，这将具有成本效益，但这比所需的产量要大得多，这意味着 vRad® 将被锁定在单个设计中。新产品会根据用户的反馈而变化。具有设计灵活性使 vRad® 能够应用此反馈并随着时间的推移改进产品。

Beddoe 说：“节省的主要时间与交货时间有关。对于注塑成型，需要在需要零件之前 2-3 周下订单，由于创建模具需要时间，初始订单可能需要 3-4 个月。相比之下，3D 打印部件仅需要几个小时。Beddoe 说：“当谈到小批量时，注塑成型会失败。通过使用 Formlabs 设备，我们可以将所有制造过程都集中在客户本地，从而缩短交货时间并更好地控制生产。

使用 Formlabs SLA 3D 打印机进行打印还意味着 Beddoe 可以实现注塑成型所期望的光滑表面和严格公差。

“对我们来说，外观很重要。我们实际上在零件中打印了一个 “类似皮革 ”的图案和一个滚花图案，以赋予它质感。光滑的部件很棒，但 Form 4 的分辨率很好，我们可以捕捉到细微的细节，比如皮革中的颗粒。

Rick Beddoe，Steam Factory Design and Development 工程师/CEO

零件设置

开发这个角色并非没有障碍。使用 SLA 3D 打印生产部件需要对部件进行设置，包括部件方向和支撑，以确保在不需要看起来原始的表面上成功打印。Beddoe 使用 Formlabs 的打印准备软件 PreForm 来设置打印部件。他说：“vRad® Grip 面临的挑战是让几何体在构建平台上恰到好处。这包括在将文件导入 PreForm 进行打印之前，在 CAD 中对文件设计进行调整。此外，“我们不希望在符合人体工程学的表面上出现一堆支撑伪影。找到部件方向，并向表面添加纹理，“结果很好，设备现在看起来很好，”Beddoe 说。

“PreForm 的改进使识别潜在问题区域变得更加容易。我们还在零件内部添加了额外的结构。我们一切都运行良好。我们已经成功交付了大约 300 台设备，几乎没有故障。尤其是在 Form 4/4L 上。

Rick Beddoe，Steam Factory Design and Development 工程师/CEO

启用自定义

“3D 打印的好处之一是能够随时更改设计。这些可以是细微的更改，例如添加额外的内部特征以提高装配效率或更改纹理。我们能够在不中断制造的情况下进行他们需要的更改。

Rick Beddoe，Steam Factory Design and Development 工程师/CEO

当 vRad® Grip 的按钮面临交货时间的大幅增加时，3D 打印的另一个好处变得突出。Beddoe 能够修改电气组件并 3D 打印按钮。他说：“这实际上大大减少了我们的零件成本，并使设备的外观更加出色。

对于 vRad® Grip，利用了定制零件的能力。这包括部件和版本号，以及印在设备底部的报价。此外，vRad® Grips 可以为不同大小的手和左撇子生产，由于生产模具的成本，许多公司都放弃了这些。

升级到 Form 4 系列 3D 打印机的优势

“Form 4 的速度超过 Form 3 简直令人叹为观止。虽然建模体积仅略大，但对于 vRad® Grip 设备来说，它发生了翻天覆地的变化。

Rick Beddoe，Steam Factory Design and Development 工程师/CEO

vRad® Grip 的外部是在 Formlabs 3D 打印机上打印的。Beddoe 发现，使用 Form 4L 打印的成本比使用 Form 3L 打印的成本低 25%。

Beddoe 开始在 Form 3 和 Form 3L 上生产 vRad® Grip。但升级到 Form 4 和后来的 Form 4L 后，他发现他可以提高吞吐量，这不仅是因为低强制显示™ （LFD） 技术的打印速度更高，还因为建模体积更大：Form 4 的建模体积比 Form 3+ 大 30%，而 Form 4L 的建模体积比 Form 3L 大 13%。这种增加使 Beddoe 能够在一次构建中放置更多部件，从而显著提高吞吐量。

“ 此外，Beddoe 发现”Form 4 上的油箱可以吹走 Form 3 上的油箱，并且使用寿命更长。他还表示，Form 4 的掩蔽立体光固化成型技术 （MSLA） 技术比 Form 3 更强大，因为移动部件更少，因此潜在故障点更少。

使用新树脂减少成本并实现更精细的表面处理

“新材料很出色。新的 Clear Resin V5 是水透明的，抛光后很凉爽。

Rick Beddoe，Steam Factory Design and Development 工程师/CEO

Form 4 的发布为开发针对新硬件上的打印进行了优化的树脂（包括新的通用树脂）提供了机会。除了 Clear Resin V5 比 Clear Resin V4 更透明、黄变更少之外，Beddoe 说：“Black V5 更暗。它还具有有趣的光泽，只有当光线恰到好处地照射到它时，您才能看到。赋予它更高端的外观。它在洗涤中似乎也比 V4 更清洁。使用 V5 时，我不需要那么多的支撑，而且接触点更小，这使得支撑更容易移除。

除了美观之外，V5 通用树脂的成本从 79 美元/L 起，批量订购可享受额外折扣。这意味着，使用新型树脂在 Form 4 系列 3D 打印机上打印的生产成本要高得多。

“在 Form 4L 上打印部件的成本比在 Form 3L 上打印时低 25%。这是更低的材料成本和更高的速度的组合。

Rick Beddoe，Steam Factory Design and Development 工程师/CEO

扩大规模

现在，Steam Factory 正在可靠地生产 vRad® Grip，vRad® 正在考虑添加功能。与注塑成型相比，3D 打印意味着这很容易。Beddoe 说：“我们可以不间断地添加额外的按钮、灯光或其他功能。

除了继续开发 vRad® Grip 之外，Beddoe 还扩大了 Steam Factory 的规模，在明尼苏达大学双城校区附近增加了一个地点，为学生和研究人员提供 3D 打印服务、研讨会和课程。