Thermal Dynamics是Thermadyne集团的分公司，位于西黎巴嫩的新罕布什尔州，专门从事等离子切割设备的生产制造。该公司拥有半个世纪的历史，是业内的知名企业，也是全球最大的手动和自动化等离子切割设备供应商之一。

等离子切割机通过喷嘴喷射出高速气体，在切割表面形成电弧。气体转化为等离子，也就是分子分解为离子的状态。等离子热度很高，足以熔化金属，速度足以把金属射出。等离子切割速度极快，因此切面非常整洁，不需要进行清理。

等离子切割系统耗电量很大，因此电源会发热。Thermal Dynamics的电源采用特殊的热界面材料，可以有效传热，从而保护电子元件不受损坏。热界面材料通过手持式气动泵（俗称“胶枪”）施加到发热元件上。

项目挑战
装配工人的工作是使用胶枪来施加粘性热界面材料，这样就需要反复地拿起、放下笨重的胶枪。粘性热界面材料成本非常昂贵，而每次材料施加完毕后，胶枪都会泄漏少许材料，不但很难清理，还造成浪费。生产人员曾经尝试过制作临时固定装置，以便胶枪更加容易使用，减少材料的泄漏，但效果并不令人满意。

前不久，Thermal Dynamics公司的研发部购买了Fortus FDM三维制作系统，专门用于注塑部件的快速原型制作。

研发部的目标是在实际制作模具之前确保产品设计完美无缺，从而减少模具返工的情况。

解决方案
除了使用Fortus系统以外，工程师还发现了直接数字化制造技术的潜力。Thermal Dynamics公司生产工程师吉尔•马克斯基为减少胶枪材料泄漏专门设计了一个装置，用于材料的收集和重复利用。

研发工程部负责人马修•考毕兹建议在Fortus系统上使用热塑材料制作该装置，而不用金属材料。

经过考毕兹估算，如果采用传统的机床制作法，用铝制材料，费用至少要2000美元，而且需要一个星期才能完成。而采用直接数字化制造法可以在一天之内完成制作。最终，公司选择了后者。他们用聚碳酸酯作为材质，在Fortus系统上用17个小时就完成了全部制作工作，综合成本为每小时20美元，总计约340美元。安装人员对装置整体满意，但也提了一些建议。于是，制作人员又用了4天时间制作了六个装置版本。考毕兹说：“生产成本节省了大约1万美元。如果没有FDM直接数字制造工具，可能我们根本无法在短期内制作出这个装置。”

考毕兹还说：“新装置让胶枪更容易使用，而且减少了材料浪费。安装工人对新装置非常满意，因为它降低了工人的工作难度，而且工作环境也变得比以前干净了。”在此之后，考毕兹还用Fortus系统制作了其他装置和装配工具，其中一个是螺丝固定装置，用于在印刷电路板上固定八个M6螺丝。这款螺丝固定装置可以让螺丝保持在固定位置，节省了固定螺丝的时间，并且可以避免电子元件受损。

Fortus FDM系统在注塑原型制作方面发挥了重要作用。考毕兹说：“当初决定购买这套系统的时候，我们公司总裁希望在一年内可以收回购买成本。而实际情况是，这套系统使我们避免了很多模具返工的情况，根据估算，系统使用七个月为我们节省的开支已经相当于系统的购买价格了。

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