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

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

▲Desktop Metal的神秘黑主頁

對于從MIT誕生的這個企業(yè)，業(yè)界所知甚少，只知道有很多投資大佬都對此趨之若鶩。比如在幾輪的融資中，有Google Venture、BMW、Lowe’s 等投資大佬共投資約9676萬美金（來源：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)公司沒錢，是你的初創(chuàng)公司沒錢。

另外，除了錢，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)始團隊之中。細數(shù)一下，該公司團隊總共有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)頁上深挖：https://www.desktopmetal.com/team-1/

當然，靖哥本期不是為了說這個公司有多牛，而是要和大家聊聊這個公司應(yīng)該在做些什么。鑒于Desktop Metal申請并公布的幾個專利都涉及這項技術(shù)，靖哥認為，這應(yīng)該就是他們在做的項目了。

Desktop Metal技術(shù)揭秘
看圖說話：

▲圖1 Desktop Metal 美國專利插圖（來源Desktop Metal）

圖1所示設(shè)備是一個桌面級別的金屬打印設(shè)備，包括計算機控制系統(tǒng)182，外殼112（內(nèi)部有所需的保護氣氛，如真空、惰性氣體、除氧劑等），機械運動系統(tǒng)，成形平臺和金屬堆積系統(tǒng)120。當金屬液滴在滴下時，機械控制系統(tǒng)按照一定的路徑移動從而堆積形成三維金屬件。對于設(shè)備的機械運動、控制等通用技術(shù)，這里一并略過。

該技術(shù)的創(chuàng)新之處在于，采用靜電力來控制金屬液滴從噴嘴中滴出。如下圖2所示，金屬線材會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上。液滴的表面張力等參數(shù)可以通過磁場（230）、靜電場（120，圖1）或者二者的組合來控制。

▲圖2 Desktop Metal的感應(yīng)加熱及液滴噴射系統(tǒng)（來源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氣體等，每個線材可以有獨立的儲料管道，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)可以有多個噴嘴，并且實現(xiàn)對單個噴嘴噴射液滴的獨立控制。

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

專利中提到了噴射的液滴最小約400pL，可以連續(xù)變化到1nL。簡單計算下來，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。對于成形速度，專利并未提到。但對于桌面級別的設(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對標的一款設(shè)備。這款設(shè)備在所需要的保護氣氛下，以金屬絲材為原材料，通過電感等方式熔化絲材，并在靜電力/磁場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上；成形過程中會控制平臺、噴射系統(tǒng)的溫度，并對形成的缺陷進行監(jiān)控并予以修復(fù)。

對于這個技術(shù)可能存在的優(yōu)劣勢，靖哥下面點評一二：

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

可能存在的技術(shù)挑戰(zhàn)：
· 以桌面級別設(shè)備的真空或者保護氣氛，僅能加工少量不活潑金屬；
· 成形過程存在極大的熱應(yīng)力，成形尺寸較�。▍⒄誐atterFab公司靖哥3D打印 | 第55期 金屬3D打印帝國的崛起與紛爭），難以加工高熔點金屬；
· 非連續(xù)液滴的噴射速度，造成成形速度較慢；
· 一旦出現(xiàn)噴口堵塞問題，清理會比較困難。
· 技術(shù)在創(chuàng)業(yè)中顧然重要，但從來都不是成功因素的全部。

可能存在的市場挑戰(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2萬美金的選擇性激光熔融（SLM）機型。相比之下，Desktop Metal有諸多反饋器件，還需要進行大量的實時計算，成本或許并不會占優(yōu)；
· 另一種常見方法 — 光固化材料，然后通過失蠟法進行鑄造，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)團隊的技術(shù)背景；有著雄厚的財團支持；面臨著看似簡單，但卻并不容易解決的技術(shù)困難；面對這看似無一競爭者，卻處處不是競爭者的市場環(huán)境。

延伸閱讀：
《初創(chuàng)企業(yè)獲1400萬美元投資研發(fā)桌面級金屬3D打印機》
《谷歌、寶馬 投資桌面級金屬3D打印3億元，沖擊大規(guī)模零部件制造》

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來源：靖哥3D打印