增材制造初創(chuàng)公司推動(dòng)行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展！

增材制造在各個(gè)領(lǐng)域不斷發(fā)展，在金屬 3D 打印、生物打印和多材料打印等方面都取得了許多令人興奮的發(fā)展，同時(shí)還涌現(xiàn)了許多初創(chuàng)公司。增材制造領(lǐng)域的初創(chuàng)公司不僅能夠?yàn)樽陨韼��?lái)發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也能夠推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展：

●技術(shù)創(chuàng)新：具有較強(qiáng)的創(chuàng)新動(dòng)力，初創(chuàng)公司能夠在增材制造領(lǐng)域引入新技術(shù)、新工藝或新材料，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

●市場(chǎng)拓展：通過(guò)提供新穎的產(chǎn)品和服務(wù)，初創(chuàng)公司能夠開(kāi)拓新的市場(chǎng)和應(yīng)用場(chǎng)景，擴(kuò)大增材制造行業(yè)的影響力和市場(chǎng)占有率。

●競(jìng)爭(zhēng)活力：初創(chuàng)公司的加入能夠增加行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)，激發(fā)現(xiàn)有企業(yè)提高自身技術(shù)和服務(wù)水平，從而提升整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在下文，南極熊將介紹多家增材制造領(lǐng)域的初創(chuàng)公司：

POOLP——為塑料垃圾賦予新價(jià)值
第一個(gè)要介紹的3D打印初創(chuàng)公司是法國(guó)公司 POOLP，該公司由兩名 ENPC（École Nationale de Ponts et Chaussées）學(xué)生創(chuàng)建，希望擴(kuò)大增材制造在藝術(shù)和建筑領(lǐng)域的潛力。在嘗試了多種回收材料和生物基材料后，他們開(kāi)發(fā)了自己的解決方案，使其與 3D 打印兼容�；�于上述新材料，能夠建立了城市微工廠，這是一種能夠利用當(dāng)?shù)厮芰蠌U物并將其轉(zhuǎn)化為增材制造材料的生產(chǎn)工具。

3D打印系統(tǒng)采用大幅面FGM（熔融顆粒建模）技術(shù)，該技術(shù)使用塑料顆粒代替細(xì)絲來(lái)創(chuàng)建各種三維零件。通過(guò)這個(gè)制造系統(tǒng)，POOLP團(tuán)隊(duì)致力于推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)，這是一種替代的生產(chǎn)和消費(fèi)理念。


△POOLP初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)的制造解決方案

目標(biāo)市場(chǎng)：創(chuàng)始人表示目前主要設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)和家具產(chǎn)品，例如凳子、咖啡桌、花盆和燈飾。已經(jīng)與一位藝術(shù)家 Nicolas Viallard 合作，制作了一個(gè) 70 x 70 厘米的雕塑，在巴黎的 3D 打印展覽會(huì)上展出。產(chǎn)品不僅作為一個(gè)對(duì)象獲得價(jià)值，而且作為向新的生產(chǎn)和消費(fèi)哲學(xué)轉(zhuǎn)變范式的宣言。目前，產(chǎn)品主要用于公司大堂、酒店、餐廳、商店等的設(shè)計(jì)。公司主要為建筑師、設(shè)計(jì)師和藝術(shù)家提供聯(lián)合設(shè)計(jì)和制造服務(wù)，希望釋放自己的創(chuàng)造力，并意識(shí)到迫切需要最大限度地減少對(duì)環(huán)境的影響，并積極參與生態(tài)轉(zhuǎn)型。

Spherecube——可持續(xù)復(fù)合 3D 打印
Spherecube 誕生于馬爾凱理工大學(xué)的一個(gè)項(xiàng)目，是一家創(chuàng)新型初創(chuàng)公司，致力于使復(fù)合材料 3D 打印更具可持續(xù)性。其團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的激光熱固化系統(tǒng)能夠自動(dòng)制造高性能復(fù)合材料產(chǎn)品，且不受幾何限制。

具體來(lái)說(shuō)，Spherecube的技術(shù)基于兩種不同物理狀態(tài)的原材料的擠壓。一方面是熱固性聚合物基體（粘性流體狀態(tài)），另一方面是增強(qiáng)材料（纖維形式）。通過(guò)這種方式，打印頭的設(shè)計(jì)可以有效地混合基體和增強(qiáng)材料，從而在制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)兩者的完美粘合。

目標(biāo)市場(chǎng)：3D 打印技術(shù)使Spherecube能夠生產(chǎn)高性能復(fù)合材料部件，確保獨(dú)特性、定制性、提高部件性能并減輕重量。Spherecube目前正在瞄準(zhǔn)的主要應(yīng)用是航空航天、生物醫(yī)學(xué)、體育和海事領(lǐng)域。


△SphereCube

Axtra3D——克服樹(shù)脂 3D 打印的局限性
在樹(shù)脂3D打印領(lǐng)域，有兩種技術(shù)脫穎而出：SLA和DLP。前者精確但速度慢，而后者速度快得多，但表面質(zhì)量有很大限制。美國(guó)初創(chuàng)公司 Axtra3D 提出了解決這個(gè)問(wèn)題的方法，該公司開(kāi)發(fā)的HPS（混合光合成）技術(shù)結(jié)合了這兩種方法，以比立體光刻更快的過(guò)程保證零件的高分辨率。

該技術(shù)的工作原理是集成圖像生成器和激光器。這兩個(gè)光源能夠在相同的波長(zhǎng)、相同的像面平面度下同步工作。圖像生成器可固化大部分橫截面，或“快速孵化”，達(dá)到 DLP 的速度。同時(shí)，激光以 50 微米的分辨率創(chuàng)建邊界輪廓，以實(shí)現(xiàn)更好的表面質(zhì)量和精度。通過(guò)利用兩者，Axtra3D 成功結(jié)合了打印速度、質(zhì)量和準(zhǔn)確性。此外，還可以將該技術(shù)擴(kuò)展到大型平臺(tái)，從而允許更大的構(gòu)建體積，這在許多樹(shù)脂 3D 打印工藝中通常是罕見(jiàn)的。

目標(biāo)市場(chǎng)：具體來(lái)說(shuō)，其機(jī)器在真正的同軸系統(tǒng)中同時(shí)集成了投影儀 (DLP) 和激光 (SLA)。因此，這種增材制造方法非常適合各種行業(yè)的應(yīng)用，包括汽車(chē)、航空航天、原型制作、醫(yī)療保健和牙科等。點(diǎn)擊此處了解有關(guān)HPS 技術(shù)和公司即將推出的計(jì)劃的更多信息。


△Axtra3D

Diabatix——在 3D 打印中使用生成式設(shè)計(jì)進(jìn)行冷卻
比利時(shí)初創(chuàng)公司 Diabatix 的創(chuàng)建目的是幫助公司設(shè)計(jì)產(chǎn)品以獲得適當(dāng)?shù)睦鋮s。為此，它開(kāi)發(fā)了ColdStream，這是一個(gè)基于云的平臺(tái)，可以使用生成設(shè)計(jì)工具為3D打印零件提供更好的冷卻。從熱分析到熱設(shè)計(jì)，該平臺(tái)基于最先進(jìn)的仿真方法，無(wú)需額外的軟件或硬件。

此外，Diabatix 開(kāi)發(fā)的解決方案非常有趣的一點(diǎn)是，它適應(yīng)了以后使用的制造方法。也就是說(shuō)，在開(kāi)始設(shè)計(jì)過(guò)程之前，用戶(hù)將選擇自己喜歡的制造技術(shù)，軟件將在所選技術(shù)的范圍內(nèi)自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3D 打印衍生式設(shè)計(jì)的未來(lái)：最初，采用 3D 打印的主要驅(qū)動(dòng)力是降低裝配復(fù)雜性和快速原型生產(chǎn)。但隨著生成設(shè)計(jì)工具的出現(xiàn)，添加了一個(gè)新的驅(qū)動(dòng)程序，即功能驅(qū)動(dòng)程序。基本上，現(xiàn)在可以通過(guò)生成設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)計(jì)專(zhuān)用功能的組件，通常大大優(yōu)于基于人類(lèi)的設(shè)計(jì)。因此，由于衍生式設(shè)計(jì)，現(xiàn)在可以針對(duì)可制造的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。加上3D打印的靈活性，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了想象。


△Diabatix

Gastronology——幫助飲食困難的患者
吞咽困難是一種導(dǎo)致許多患者吞咽困難的疾病。這導(dǎo)致身體需要更多的時(shí)間和精力將食物或液體從口腔轉(zhuǎn)移到胃中。為了讓患有這種疾病的人更容易吞咽，荷蘭公司 Gastronology 轉(zhuǎn)向了 3D 食品打印，它開(kāi)發(fā)了一種增材制造解決方案，使食品能夠以其原始形式呈現(xiàn)，由新鮮果泥制成，具有自然氣味。

Gastronology的產(chǎn)品也可以冷凍和包裝。這需要五個(gè)步驟的過(guò)程：果泥生產(chǎn)、食品3D打印、速凍、包裝和冷凍儲(chǔ)存。借助這項(xiàng)技術(shù)，該公司成功地將膳食變成了一種快樂(lè)的時(shí)刻。


△3D 打印花椰菜

3D Spark——幫助公司降低生產(chǎn)成本和浪費(fèi)
在增材制造中采用工作流程管理軟件是行業(yè)的一大趨勢(shì)。開(kāi)發(fā)此類(lèi)解決方案的公司之一的是3D初創(chuàng)公司 3D Spark。這家初創(chuàng)公司總部位于Hamburg，目標(biāo)是幫助公司找到降低成本和縮短交貨時(shí)間的方法，同時(shí)減少生產(chǎn)中的二氧化碳排放。

同時(shí)，Spark 3D 平臺(tái)確保他們可以從 3D 打印零件的自動(dòng)評(píng)估中受益，并確定其產(chǎn)品的最佳開(kāi)發(fā)流程。后者是通過(guò)將 3D 打印與各種制造工藝進(jìn)行比較來(lái)完成的，為制造決策提供透明且獨(dú)立的基礎(chǔ)。因此，工業(yè)企業(yè)將能夠選擇更高效、可持續(xù)和抗危機(jī)的生產(chǎn)。您可以在此處對(duì)其團(tuán)隊(duì)的采訪中了解有關(guān) 3D Spark 軟件及其對(duì)制造業(yè)的好處的更多信息。



ONEBra——為乳房切除術(shù)后的女性提供支持
意大利初創(chuàng)公司 ONEBra 強(qiáng)調(diào)了一個(gè)影響許多女性的問(wèn)題：接受過(guò)乳房切除術(shù)的女性通常會(huì)遭受乳房不對(duì)稱(chēng)的困擾。ONEBra 正在通過(guò)定制 3D 打印胸罩來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

基于這個(gè)目標(biāo)，3D 初創(chuàng)公司旨在幫助女性改善自我形象和生活質(zhì)量。該過(guò)程也很簡(jiǎn)單。在該網(wǎng)站上，可以按照簡(jiǎn)單的視頻說(shuō)明創(chuàng)建 3D 乳房掃描。然后，ONEBra 團(tuán)隊(duì)使用此掃描來(lái)創(chuàng)建定制胸罩罩杯。該團(tuán)隊(duì)結(jié)合使用了MJF和 FDM 技術(shù)。該杯子由 TPU/TPE 制成，涂有適合皮膚接觸的材料，并直接運(yùn)送給客戶(hù)。3D 打印使 ONEBra 能夠以盡可能少的浪費(fèi)和高精度制造定制胸罩。ONEBra 還希望提供用于運(yùn)動(dòng)胸罩和泳衣的罩杯。


△OneBra

3D打印在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用：3D打印有助于在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建工作原型，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它已經(jīng)用于手術(shù)前的外科醫(yī)生培訓(xùn)，有助于減少手術(shù)時(shí)間并取得更好的效果。此外，定制假肢放置在特定患者部位的能力總是可以縮短手術(shù)時(shí)間，這不僅對(duì)患者有利，而且也有利于外科醫(yī)生承受的壓力。此外，它還用于創(chuàng)建用于體外應(yīng)用的設(shè)備，例如矯形器。3D打印提供的定制當(dāng)然可以幫助進(jìn)行更有針對(duì)性的護(hù)理。

HETEROMERGE——多材料、微型 3D 打印
HETEROMERGE 是來(lái)自德累斯頓大學(xué)的另一家 3D 初創(chuàng)公司，其目標(biāo)是創(chuàng)建多材料制造頭，以實(shí)現(xiàn)更高效的微型 3D 打印。在研究工作中，HETEROMERGE 團(tuán)隊(duì)在微米級(jí)和納米級(jí) 3D 打印方面面臨著多項(xiàng)挑戰(zhàn)。

首先，在亞毫米范圍內(nèi)存在更多限制，更重要的是，利用2PP技術(shù)很難加工多種材料。獲得專(zhuān)利的多材料頭旨在通過(guò)在自動(dòng)材料更換后實(shí)現(xiàn)完美的重新對(duì)準(zhǔn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)辟了微光學(xué)、光子學(xué)、醫(yī)療設(shè)備開(kāi)發(fā)以及組織工程和生物打印等有趣的應(yīng)用領(lǐng)域。、


△HETEROMERGE

Carcinotech——3D 打印腫瘤以實(shí)現(xiàn)更好的癌癥研究
Carcinotech 成立于 2018 年，是 3D 初創(chuàng)公司之一，專(zhuān)門(mén)利用 3D 打印制造腫瘤用于癌癥研究。該團(tuán)隊(duì)利用 3D 生物打印技術(shù)，患者的活檢組織、原代細(xì)胞、免疫細(xì)胞和癌癥干細(xì)胞來(lái)創(chuàng)建活體腫瘤。制造完成后，腫瘤會(huì)在一周內(nèi)生長(zhǎng)并準(zhǔn)備好進(jìn)行藥物測(cè)試。這樣可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確且合乎道德的藥物篩選，因?yàn)闇y(cè)試后 14 天即可獲得結(jié)果。

Carcinotech 旨在通過(guò)其方法為數(shù)百萬(wàn)癌癥患者提供創(chuàng)新療法。它是唯一一家使用3D打印生產(chǎn)活體腫瘤以獲得具有代表性和有意義的數(shù)據(jù)的公司。


△Carcinotech

優(yōu)勢(shì)：
●3D 打印腫瘤可快速提供結(jié)果（14 天內(nèi)），可自行形成，并可在打印后 7 天內(nèi)進(jìn)行藥物測(cè)試。

●與傳統(tǒng)的類(lèi)器官模型不同，傳統(tǒng)的類(lèi)器官模型可能需要長(zhǎng)達(dá) 90 天的時(shí)間才能完成檢測(cè)，并且重現(xiàn)性較差。

●以高通量格式提供一致的 3D 打印腫瘤，豐富了測(cè)試藥物的數(shù)據(jù)和分析，而傳統(tǒng)模型在很大程度上與高通量格式不兼容。

Balena——用于時(shí)尚行業(yè)的可堆肥、可生物降解 3D 打印材料
Balena 解決了時(shí)尚界最大的問(wèn)題之一：延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。當(dāng)今大約 60% 的衣服是由塑料制成的，很少被回收并最終被扔進(jìn)垃圾桶。為了創(chuàng)造未來(lái)的可持續(xù)時(shí)尚，這家以色列公司正在為該行業(yè)開(kāi)發(fā)可堆肥和可生物降解的熱塑性材料。

BioCir 材料可用于注塑或 3D 打印，并在使用壽命結(jié)束時(shí)回收。通過(guò)這種方式，Balena 的目標(biāo)是創(chuàng)建消費(fèi)品的循環(huán)模型。


△BioCir

時(shí)尚行業(yè)是世界上污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一，PU、EVA 和 PVC 等塑料被納入服裝中，成為在不久和遙遠(yuǎn)的將來(lái)影響我們地球的核心環(huán)境問(wèn)題。這就是Balena開(kāi)始瞄準(zhǔn)時(shí)尚行業(yè)的原因，因?yàn)闆](méi)有一種循環(huán)的、報(bào)廢的解決方案可以關(guān)閉這些服裝的循環(huán)并解決對(duì)地球和海洋造成的污染和破壞

BIO INX ——開(kāi)發(fā)3D 打印的創(chuàng)新生物墨水
器官、肌肉和組織的 3D 打印是未來(lái)醫(yī)學(xué)的主要目標(biāo)。生物打印不僅涉及科學(xué)，還涉及工業(yè)。目前，主要挑戰(zhàn)在于標(biāo)準(zhǔn)化、法規(guī)和不同的材料要求。每種打印技術(shù)都需要不同的材料才能有效地進(jìn)行處理。比利時(shí)初創(chuàng)公司 BIO INX 專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)用于各種 3D 生物打印技術(shù)的生物墨水，這些墨水旨在盡可能模仿自然組織，而無(wú)需訴諸動(dòng)物測(cè)試。BIO INX 希望積極塑造生物制造領(lǐng)域，并為 3D 打印組織和器官的研究做出貢獻(xiàn)。


△BIO INX

Craft Health——3D 打印個(gè)性化藥物
Craft Health 是一家總部位于新加坡的制藥初創(chuàng)公司，希望解決多重用藥問(wèn)題，并依靠 3D 打印作為盟友。多重用藥，即服用過(guò)多的藥物，通常會(huì)導(dǎo)致相互作用，從而給患者帶來(lái)不適。借助 3D 打印，Craft Health 可以將多種活性成分組合在一塊藥片中，從而創(chuàng)建定制藥物。它還可影響劑量、形狀、顏色和味道。藥物釋放可以是立即的、持續(xù)的或延遲的。


△Craft Health

Craft Health ™ 3D 打印平臺(tái)由 3 個(gè)關(guān)鍵要素組成：

●工藝制作：3D 打印機(jī)。這是世界上第一臺(tái)用于藥品和營(yíng)養(yǎng)保健品的 3D 打印機(jī)，采用無(wú)熱和無(wú)紫外線(xiàn)技術(shù)。

●Craft Control：3D 打印軟件。我們已經(jīng)輸入了幾個(gè)適合藥丸/片劑 3D 打印的打印參數(shù)。

●工藝混合物：專(zhuān)有的非活性成分混合物，源自美國(guó)食品和藥物管理局 (USFDA) 一般認(rèn)為安全 (GRAS) 列表。這種專(zhuān)有混合物可制成具有特定受控釋放曲線(xiàn)（例如立即/延遲/持續(xù)釋放）的可 3D 打印糊劑。

總結(jié)
增材制造行業(yè)的初創(chuàng)企業(yè)為該領(lǐng)域帶來(lái)了眾多益處。首先，它們激發(fā)了技術(shù)創(chuàng)新的活力，推動(dòng)了行業(yè)不斷向前發(fā)展。初創(chuàng)企業(yè)往往更愿意冒險(xiǎn)嘗試新的技術(shù)和材料，以創(chuàng)造出更高效、更精確和更環(huán)保的增材制造解決方案。其次，初創(chuàng)企業(yè)為市場(chǎng)注入了競(jìng)爭(zhēng)和多樣性。它們提供了更多的選擇，使企業(yè)能夠找到最符合其需求的增材制造解決方案。此外，初創(chuàng)企業(yè)還有助于培育人才和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。它們通常與教育機(jī)構(gòu)合作，提供實(shí)習(xí)和培訓(xùn)機(jī)會(huì)，為行業(yè)培養(yǎng)新一代的增材制造專(zhuān)家。增材制造行業(yè)的初創(chuàng)企業(yè)為行業(yè)帶來(lái)了技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和人才培養(yǎng)等方面的益處，有助于推動(dòng)行業(yè)不斷向前發(fā)展。