很快，一家名叫“桌面金属”（Desktop Metal）公司将举办首次产品发布会，并且备受业界瞩目。目前，这家公司拥有 100 多名员工，已经从通用电气、宝马和 Alphabet （谷歌母公司）等豪门企业筹集了近 1 亿美元。而在这家初创公司的背后是一个野心勃勃的产品：一台经济、并能快速制备各种金属部件的3D打印机。

　　更令人关注的是，这家公司的创始人中包括4 名赫赫有名的麻省理工学院教授。其中，麻省理工学院材料科学系系主任克里斯托夫·舒尔（Christopher Schuh）和教授恩曼努尔·萨克斯（Emanuel Sachs）都是该领域中的领军人物，还包括麻省理工学院材料科学系科学家蒋业明教授（Yet-Ming Chiang）和机械工程学院副教授约翰·哈特 （A. John Hart）。

　　图 | DM Studio联合创始人（前排左起：CEO Ric Fulop, A. John Hart, Jonah Myerberg; 后排左起：Yet Ming-Chiang,Chris Schuh, Ely Sachs, Rick Chin）

　　实际上，为了提升金属 3D 打印的速度，以便将该技术用于制造金属零件，“桌面金属”公司使用了一种可追溯到 20 世纪 80 年代后期的技术。恩曼努尔·萨克斯教授早在 1989 年，就提交了一份有关 3D 打印技术的专利申请。

　　在这份专利文件中，它描述了如何铺上薄薄一层金属粉末，然后使用喷墨印刷工艺来沉积这些金属。在此过程中，需要有选择性地将金属粉末结合在一起。这一过程重复数百上千次之后，人们可以打造几何上几乎无限复杂的金属部件。但在实践中，这在当时还属于“天方夜谭”的范畴。

　　图 | 一个正在烧结炉内进行烧结处理的液压岐管。烧结炉内的温度高达1400℃。这样的部件结构过于复杂，是难以通过传统方法实现的。

　　如今，“桌面金属”的几项重大创新终于使得萨克斯教授 30 年以前的原创发明能够用于实际的批量生产，其中就包括开发沉积粘合剂的超高速印刷喷墨技术——用于工业生产的“工业版”打印机能够在几秒钟的时间内，沉积并且打印 1500 层金属粉末，每一层厚度仅为 50 微米。

　　因此，打印一个 500 立方英尺（14 立方米）的零件只需要不到一个小时。相比于同样用于制作金属零件的激光 3D 打印技术，这项技术的加工速度提升了将近 100 倍。

　　如果“桌面金属”公司这一技术真能成功，这也意味着，该团队同时还攻克了在过去 30 年时间里始终制约着这项技术广泛应用的难关。

　　如果我们暂时抛开那些关于“3D打印”天花乱坠的溢美之词，平心而论，3D打印这项技术的发展虽然可谓夺目，但仍然无法掩盖其在商业化道路上令人失望的现状。

　　现如今，业余爱好者们和自称“制造商”的群体已经利用市面上许多相对便宜的3D打印机，来制作具有各种奇妙复杂形状的塑料零件。此外，不少工程师和设计师们也认为，这类打印机在模拟仿真未来产品方面，也扮演着举足轻重的角色。

　　但是，在实际产品中，打印出来的聚合物零件除了可能在少数几款定制的产品能发挥其效用外（如用于定制助听器和种植牙体），在其他领域几乎毫无用武之地。

　　图 | 这是刚刚打印好的钢制推进器。在推进器叶片与金属支架之间，是一条纤细的陶瓷线。在烧结过程中，这条线会变成砂砾，使得最终的产品能够轻易地与支架分离。

　　所以说，“桌面金属”的真正竞争者并非来自如春笋般涌现的 3D 打印公司。 一方面，惠普、Stratasys（它同时也是桌面金属的投资者）和 3D System 推出的 3D 打印机主要使用的是各种塑料，而不是“桌面金属”公司所瞄准的金属；另一方面，专注于高端机器的通用电气对于桌面金属 3D 打印的市场并没有太大的兴趣。

　　麻省理工学院材料科学与工程系主任、“桌面金属”联合创始人克里斯·舒尔曾表示：“尽管 3D 打印技术已经广泛地应用于打造塑料制品，该技术在金属零件领域的应用‘却十分地有限’。金属加工更像是一种艺术，这是一个非常具有挑战性的领域。”

　　金属 3D 打印技术迟迟未能迎来自己的春天，最显而易见的一点，就是加工金属所需要的高温。

　　在塑料制品的 3D 打印过程中，塑料首先被加热，接着从喷口喷出。喷出的塑料能够迅速地硬化成理想的形状。这一过程十分简单明了，一台售价仅 1000 美元的 3D 打印机足以满足这样的要求。

　　但是，考虑到金属那高出不止一大截的熔点，打造一台可以直接喷出金属的 3D 打印机似乎就不那么现实了。举几个例子：铝的熔点是660℃，高碳钢是1370℃，钛是1668℃。金属零件通常还需要额外的几个高温工艺，以确保打印出来的零件拥有预期的强度和其他理想的机械性能。

　　图 | “桌面金属”低成本、大规模生产成为可能，一个配件成本只要4.25美元

　　然而，尽管我们已成功实现了金属的 3D 打印，但这真的依旧是一项既昂贵又复杂的加工技术。一些制造领域的龙头企业，如通用电气，他们为了制造少量的高价值零件，就不得不使用一些非常昂贵的设备。不仅如此，有时还需要额外配备定制的高功率激光器。

　　目前，金属 3D 打印仅限于一些真正的土豪企业，他们愿意花费数百万美元先去购买设备，搭建配套的激光器，并雇用一批经过专门培训的技术人员。而另一方面，目前市面上还缺乏一系列在产品设计迭代中所需的技术与产品。工程师和设计者们在产品设计和开发过程中，直接利用金属 3D 打印来完成产品设计迭代，依旧是一个可望而不可及的目标。

　　眼下 3D 打印技术的不足与缺陷，折射出了一直以来鼓舞着人们继续前行的愿景，与现实仍然存在着的巨大鸿沟。而“经济”、“实惠”、“高效”地打印出金属零件，则是让 3D 打印技术美好愿景成为现实的最为关键的“三项要求”。

　　可以见得，“桌面金属”在这三方面取得了显著的进展，这才是备受资本追捧的重要原因之一。

转载请注明出处。