下一次工業革命:3D金屬列印科技獨角獸如何重塑製造業

3D科學谷對3D打印發展趨勢有一個堅定的看法,那就是3D打印機與生產線的結合將迎來一個新時代:有一天,會出現雨後春筍般的小型工廠,這些小型工廠像社區一樣更靠近消費者,工廠的運轉通過軟件管理,可以按需打印零件,而無需起訂量的要求。 這個新時代的新意不僅在於製造方式與商業模式的變化,更重要的是可以設計出比過去更輕、更便宜和更高效的零件。

下一次工業革命:3D金屬打印科技獨角獸如何重塑製造業

由簡單到複雜

Desktop Metal 聯合創始人兼 CEO Ric Fulop在2015年與其他麻省理工學院教授在內的六位聯合創始人一起推出了Desktop Metal。其中,麻省理工學院冶金學教授克里斯·舒(Chris Schuh)的研究小組致力於開發納米級的新金屬合金。Ric Fulop 之前創立過電池技術公司 A123 Systems,在創立自己的 3D 打印公司之前,他也曾為該領域內的幾家初創企業提供諮詢和投資, 他投資的公司包括MarkForged, OnShape, ProtoLabs和SolidWorks。

迄今,Desktop Metal共計獲得2.77億美元融資,估值超過10億美金。Desktop Metal劍指大批量生產複雜的高性能金屬零件的解決方案。

然而故事的由來卻是由簡單開始,根據福布斯的報道,最初,Fulop和他的團隊在3D打印機上測試製造了齒輪和其他簡單零件,然後轉向更復雜的零件。他們測試了各種金屬粉末,並對最終產品進行了壓力測試,以確定其強度。 雖然Fulop從一開始就知道他想要推出用於大規模生產的機器,Desktop Metal還是從Studio系統“落腳”,這一系統可以幫助工程師建構打印原型。

Desktop Metal用於規模生產的3D打印設備所使用的技術稱為單程噴射技術,使用超過32,000個噴嘴與粉末噴塗機一起形成雙向打印工藝,每秒數百萬個液滴,形成了高分辨率的金屬結構,結果是製造商可以在幾分鐘而不是幾小時內製造金屬零件。

這是一種更快,成本更低的技術,比用於航空航天的3D打印部件的粉末床金屬熔融工藝更適合大規模生產。Desktop Metal做了一個比較,通過基於粉末床激光熔融工藝生產12個齒輪的過程中,Desktop Metal可以生產超過560個。

由複雜到強大

福特汽車既是Desktop Metal的投資者又是用戶,福特已經在其位於密歇根州迪爾伯恩的研究機構安裝了Desktop Metal的Studio系統,現在正在測試汽車零部件的製造。

捷普-Jabil是一家位於佛羅里達州聖彼得堡的合約製造商,生產從iPhone外殼到醫療設備的各種產品。捷普預計最終將購買數千種各種類型的3D打印機,其中包括多達100臺Desktop Metal的設備。根據Jabil數字製造副總裁John Dulchinos,3D科學谷瞭解到捷普正在尋找能夠實現規模製造的能力。

Desktop Metal的用戶還有一些初創企業,其中一位早期用戶是位於弗吉尼亞州的初創公司Lumenium,Lumenium正在開發一種新型內燃機,其設計極為複雜,帶有冷卻通道,既緊湊又強大。通過Desktop Metal的設備,Lumenium的一個帶有冷卻通道的馬鞍狀零件,以前需要花費一週的時間,現在可以在四天內完成,以前需要花費980美元,現在僅需148美元。

無論是內部帶冷卻通道還是帶有點陣結構的產品,它們可以比原來的設計輕50%到60%。這樣可以大大節省材料成本,並且可以大大節省飛機或汽車的燃料成本。

對於汽車行業來說,3D打印具有巨大的潛力。而汽車行業面臨的挑戰是如何使零件足夠大且足夠快速?我們看到,不僅僅是Desktop Metal,惠普已經宣佈了規模生產用途的金屬3D打印機,還有更多的3D打印初創公司進入到這個領域。最終,哪些玩家將獲勝,這將取決於技術和價格。間接金屬3D打印正在成為一個擁擠的市場,總是有更快,更好,更低成本的空間。而對於製造業的未來,最終對消費者而言,這是一件好事。


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