為你揭秘：融到1億美金的桌面金屬3D打印研發(fā)者Desktop Metal

能像喬幫主在世時(shí)如Apple一樣把產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)做到路人皆知，卻把技術(shù)保密做到滴水不漏的公司已然罕見(jiàn)。不過(guò)由包括MIT一群大神教授們組建的Desktop Metal卻做到了這點(diǎn)。

▲Desktop Metal的神秘黑主頁(yè)

對(duì)于從MIT誕生的這個(gè)企業(yè)，業(yè)界所知甚少，只知道有很多投資大佬都對(duì)此趨之若鶩。比如在幾輪的融資中，有Google Venture、BMW、Lowe’s 等投資大佬共投資約9676萬(wàn)美金（來(lái)源：Angel List），可謂是含著金鑰匙出生。

▲Desktop Metal投資者陣容

所以，不是初創(chuàng)公司沒(méi)錢(qián)，是你的初創(chuàng)公司沒(méi)錢(qián)。

另外，除了錢(qián)，Desktop Metal這家公司也不缺大神，比如其創(chuàng)始人Ric Fulop（上圖）之前就已經(jīng)建立了A123 Systems等數(shù)家公司，而MIT材料系主任ChristopherA.Schuh也赫然位列創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)之中。細(xì)數(shù)一下，該公司團(tuán)隊(duì)總共有4位MIT在職教授，一群MIT、哈佛的畢業(yè)生。（下圖）感興趣的自己去他們網(wǎng)頁(yè)上深挖：https://www.desktopmetal.com/team-1/

當(dāng)然，靖哥本期不是為了說(shuō)這個(gè)公司有多牛，而是要和大家聊聊這個(gè)公司應(yīng)該在做些什么。鑒于Desktop Metal申請(qǐng)并公布的幾個(gè)專(zhuān)利都涉及這項(xiàng)技術(shù)，靖哥認(rèn)為，這應(yīng)該就是他們?cè)谧龅捻?xiàng)目了。

Desktop Metal技術(shù)揭秘
看圖說(shuō)話：

▲圖1 Desktop Metal 美國(guó)專(zhuān)利插圖（來(lái)源Desktop Metal）

圖1所示設(shè)備是一個(gè)桌面級(jí)別的金屬打印設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)182，外殼112（內(nèi)部有所需的保護(hù)氣氛，如真空、惰性氣體、除氧劑等），機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，成形平臺(tái)和金屬堆積系統(tǒng)120。當(dāng)金屬液滴在滴下時(shí)，機(jī)械控制系統(tǒng)按照一定的路徑移動(dòng)從而堆積形成三維金屬件。對(duì)于設(shè)備的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、控制等通用技術(shù)，這里一并略過(guò)。

該技術(shù)的創(chuàng)新之處在于，采用靜電力來(lái)控制金屬液滴從噴嘴中滴出。如下圖2所示，金屬線材會(huì)被送入電感式加熱管（或者電阻式加熱管），然后熔化成為液態(tài)，接著在噴嘴口240處形成液滴，最后在壓力等因素作用下滴到平臺(tái)上。液滴的表面張力等參數(shù)可以通過(guò)磁場(chǎng)（230）、靜電場(chǎng)（120，圖1）或者二者的組合來(lái)控制。

▲圖2 Desktop Metal的感應(yīng)加熱及液滴噴射系統(tǒng)（來(lái)源Desktop Metal）

如圖3（FIG.3）所示，該技術(shù)同F(xiàn)DM一樣也能支持多種線材。其中一些管道也可以是表面張力改性劑或者保護(hù)氣體等，每個(gè)線材可以有獨(dú)立的儲(chǔ)料管道，也可以按照一定比例混合在一起。圖4（FIG.4）則展示了該堆積系統(tǒng)可以有多個(gè)噴嘴，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)噴嘴噴射液滴的獨(dú)立控制。

▲圖3 Fig3.絲材供料系統(tǒng) Fig4. 多噴嘴系統(tǒng) （來(lái)源：Desktop Metal）

專(zhuān)利中提到了噴射的液滴最小約400pL，可以連續(xù)變化到1nL。簡(jiǎn)單計(jì)算下來(lái)，最小的液滴半徑約為50微米，精度應(yīng)該可以比擬市面上的FDM設(shè)備。對(duì)于成形速度，專(zhuān)利并未提到。但對(duì)于桌面級(jí)別的設(shè)備，速度倒也不用太考慮。

小結(jié)：
Desktop Metal推出了金屬領(lǐng)域與FDM對(duì)標(biāo)的一款設(shè)備。這款設(shè)備在所需要的保護(hù)氣氛下，以金屬絲材為原材料，通過(guò)電感等方式熔化絲材，并在靜電力/磁場(chǎng)等作用下控制噴嘴出液滴的表面張力，在壓力等作用下將金屬液滴沉積在成形平臺(tái)上；成形過(guò)程中會(huì)控制平臺(tái)、噴射系統(tǒng)的溫度，并對(duì)形成的缺陷進(jìn)行監(jiān)控并予以修復(fù)。

對(duì)于這個(gè)技術(shù)可能存在的優(yōu)劣勢(shì)，靖哥下面點(diǎn)評(píng)一二：

優(yōu)勢(shì)：
· 金屬3D打印機(jī)成本一定程度降低；
· 打印耗材的成本一定程度降低；
· 對(duì)于工作環(huán)境的要求會(huì)大幅度的降低。

可能存在的技術(shù)挑戰(zhàn)：
· 以桌面級(jí)別設(shè)備的真空或者保護(hù)氣氛，僅能加工少量不活潑金屬；
· 成形過(guò)程存在極大的熱應(yīng)力，成形尺寸較小（參照MatterFab公司靖哥3D打印 | 第55期 金屬3D打印帝國(guó)的崛起與紛爭(zhēng)），難以加工高熔點(diǎn)金屬；
· 非連續(xù)液滴的噴射速度，造成成形速度較慢；
· 一旦出現(xiàn)噴口堵塞問(wèn)題，清理會(huì)比較困難。
· 技術(shù)在創(chuàng)業(yè)中顧然重要，但從來(lái)都不是成功因素的全部。

可能存在的市場(chǎng)挑戰(zhàn)：
· 復(fù)合材料的3D打印性能在不斷地提升，部分性能可以與鋁合金等媲美；
· 采用激光技術(shù)的金屬打印機(jī)現(xiàn)在也在向小型、低成本的方向轉(zhuǎn)變并已經(jīng)出現(xiàn)了一些成果，比如在Formnext2016上就出現(xiàn)了2萬(wàn)美金的選擇性激光熔融（SLM）機(jī)型。相比之下，Desktop Metal有諸多反饋器件，還需要進(jìn)行大量的實(shí)時(shí)計(jì)算，成本或許并不會(huì)占優(yōu)；
· 另一種常見(jiàn)方法 — 光固化材料，然后通過(guò)失蠟法進(jìn)行鑄造，造出的零件可能具有更高的精度和更低的成本。

總結(jié)
Desktop Metal擁有著全明星陣容的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)背景；有著雄厚的財(cái)團(tuán)支持；面臨著看似簡(jiǎn)單，但卻并不容易解決的技術(shù)困難；面對(duì)這看似無(wú)一競(jìng)爭(zhēng)者，卻處處不是競(jìng)爭(zhēng)者的市場(chǎng)環(huán)境。

延伸閱讀：
《初創(chuàng)企業(yè)獲1400萬(wàn)美元投資研發(fā)桌面級(jí)金屬3D打印機(jī)》
《谷歌、寶馬 投資桌面級(jí)金屬3D打印3億元，沖擊大規(guī)模零部件制造》

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來(lái)源：靖哥3D打印