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探索独角兽金属3D打印公司Desktop Metal的趋势逻辑

时间:2019-02-18 09:10 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:

       当Desktop Metal推出金属粘结剂喷射工艺的时候,国内市场的判断主要集中在两方面,一是粘结剂喷射金属3D打印工艺听起来并不新鲜,市场上有的公司早在多年之前就已经有了类似的技术;二是金属粉末以粘结剂的方式粘结在一起,还需要进一步的烧结工作去除掉粘结剂这些化学成分,市场上对该技术对产品的变形(缩小),以及零件的致密度颇有质疑。

       然而Desktop Metal以其迅猛的融资方式不断的稀释市场对其技术前景的疑虑,就在2019年初,Desktop Metal 又获得了1.6亿美元的Corporate轮融资,总融资金额达4.38亿美元。

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      按照《变量》这本书的说法,如果说3D打印是下一次工业革命的“慢变量”,那么Desktop Metal所代表的金属3D打印工艺是不是一种将要变成更够成倍的放大其力量的小趋势呢?小趋势的特点是:必须足够小,才能显示其锋芒,但又必须足够大,才能彰显其力量。

正如特斯拉将硅谷造车推到世人面前,颇有些令欧洲老牌车企感到不可思议,然而正是这一另类的新能源汽车小趋势的诞生奠定了一轮波澜壮阔的新能源汽车全球发展方向的基础。

美国新涌现的3D打印企业正在以另外一种“另类”的技术范儿吸引制造业的注意。

block 厚积薄发的团队

谈到Desktop Metal,我们首先需要了解的是Desktop Metal首席执行官Ric Fulop。

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图片:Ric Fulop与Ely Sachs (从左至右)

      联合创始人兼 CEO Ric Fulop 之前创立过电池技术公司 A123 Systems(2001年创立),在创立自己的 3D 打印公司之前,他也曾为该领域内的几家初创企业提供咨询和投资, 他投资的公司包括MarkForged, OnShape, ProtoLabs和SolidWorks,作为North Bridge投资公司的合伙人, Fulop积累了丰富的相关经验。此外,North Bridge还投资过ProtoLabs(现在在纳斯达克上市),SpaceClaim(被Ansys收购)和Revit(被Autodesk收购)。

      Fulop的顾问团队十分抢眼,包括麻省理工材料科学教授 Ely Sachs(3DP粘合剂喷射技术的发明者);Chris Schuh,麻省理工材料科学与工程学院的主席;Ming Chiang,麻省理工材料科学专家;John Hart,麻省理工实验室领导。 Desktop Metal领导团队包括Jonah Myerberg,材料工程的领导者;Rick Chin,SolidWorks的早期团队成员随后还创立了Xpress 3D(被Stratasys公司收购);Marc Minor,之前担任过Carbon的营销总监;Scott Crump,Stratasys公司的创始人,担任董事会观察员。

block 打造效率与成本优势

Desktop Metal的生产设施位于伯灵顿,距离波士顿约15英里,该设施主要致力于工程研究。每天有300多名工程师在改进Desktop Metal的粘合剂喷射技术。

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      在这里Desktop Metal开发了世界上唯一可以在办公室工作的脱脂系统。而操作层面上设备管理的命令从iPhone上就可以发出,这是为Studio System配套的,Desktop Metal的Studio System现在可通过48个国家的85个销售合作伙伴来向市场提供销售服务,这些系统现在已批量出货。

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而Desktop Metal即将商业化的生产系统可以制造非常大的零件。

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       由于投资过Protolabs,Protolabs当时是Concept Laser的第二大客户,当时拥有12台Concept Laser机器。而通过对Protolabs的了解,Fulop先生意识到粉末床选区激光熔化金属3D打印是一个非常具有挑战性的过程,耗时且劳动密集。当将零件的成形与热加工相结合的时候,这会降低制造速度,由于需要还移除支撑结构,因此速度更慢。

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block 多维度的差异化

      粉末床PBF金属3D打印技术所遇到的发展挑战并不是孤立存在的,其对应的是昂贵的制造成本,目前在激光金属粉末床融化的世界里,每年生产1公吨的设备成本达100万美元。根据Desktop Metal,通过Desktop Metal生产系统采用专有的单通道喷射(SPJ)技术,可将金属零件加工速度提高到现有激光金属3D打印系统的100倍。 Desktop Metal认为DM生产系统将使制造商能够显着降低其成本,从而使该技术成为铸造的替代技术。

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      根据Desktop Metal, 目前来说,单通道喷射(SPJ)技术能够以100万美元的上限量生产150公吨的产品。此外,这种的工艺所需要的金属粉末原料便宜80%,主要是因为所需要的金属粉末不受氧含量的影响,而粉末床PBF金属3D打印技术所需要的粉末必须完全不含氧。

     不过,考虑到粉末床PBF金属3D打印技术可以实现非常复杂的金属金相结构,包括梯度合金以及接近人体生物力学环境所需要的植入物产品,仅仅拿速度与价格相比较,无疑会掩盖掉粉末床PBF金属3D打印技术在冶金学方面的潜力。

    不过,对于制造业来说,效率与成本的确是至关重要的,Desktop Metal关乎这两个制造业关键的要素,可以说从趋势上有其正确的逻辑在“小”的逻辑出发点上占据了优势。

那么,往“大”处着想,Desktop Metal的技术是否有成为被广泛应用的可能性呢?

       到目前为止,Desktop Metal的金属粘合剂喷射工艺设备更快,更具成本效益。其主要用于原型制作和一些非常小规模的生产,而粉末床PBF金属3D打印技术在航空航天和医疗领域已经获得了产业化应用。

在金属粘合剂喷射真正准备好被更广泛的采用之前还需要多长时间?

       或许这就是技术落地的有趣之处,在PBF中粉末床PBF金属3D打印技术可以创造的材料的微观结构是全新的。而Desktop Metal的金属粘合剂喷射工艺拥有与传统MIM工艺和铸造工艺相同的微观结构,这满足了不同维度的制造需求。

block 异军突起的间接金属打印

      不管如何,Desktop Metal正在快速发展。它开始批量生产Studio系统,下个季度将开始出货第一批生产系统,Fulop先生预计他们也将推出新系统。由于单通道粘结剂喷射技术在构造尺寸和材料方面没有固有的局限性 (Desktop Metal 刚刚推出了新的316L不锈钢材料)Desktop Metal所掀起的技术进化沿着几个不同的维度在进行。其中一个维度包括3D打印与PBF不兼容的现有材料,例如D2工具钢或4140铝,还可以做耐火材料,碳化硅等。

     从应用领域来看,拿Jabil捷普来说,捷普有着这样一个事实:捷普在世界各地拥有15台HP MJF系统和大约15,000台CNC数控加工设备。此外,捷普的竞争对手之一在全球安装了大约300,000台工业CNC数控加工系统。满足大规模生产需求,这或许就是Desktop Metal十分关注效率与成本的逻辑。

     当然,Desktop Metal并不孤单,当前间接金属3D打印技术包括多种不同的技术,根据3D科学谷的市场研究一大类是以Desktop Metal, 惠普,Exone, 3DEO, Markforged所代表的binder jetting(粘结剂喷射)技术,另一类是以Xjet为代表的NanoParticle Jetting技术,第三类是例如Prodways与CEA Tech LITEN 开发的以树脂为间接体的金属3D打印技术,第四类是熔融长丝制造技术。

     而除了这些金属玩家,Desktop Metal还迎来了塑料领域的同行。Stratasys在早期就完成了对独角兽企业Desktop Metal的投资。不仅如此,Stratasys还将要正式推出其创新型的“层状粉末冶金”(Layered Powder Metallurgy,即LPM)金属3D打印技术。

     究竟这些技术是否具备成为大趋势的潜力?究竟哪家公司的技术更具发展前景?我们将保持持续关注。

(责任编辑:中国3D打印机网)