为你揭秘：融到1亿美金的桌面金属3D打印研发者Desktop Metal

能像乔帮主在世时如Apple一样把产品营销做到路人皆知，却把技术保密做到滴水不漏的公司已然罕见。不过由包括MIT一群大神教授们组建的Desktop Metal却做到了这点。

▲Desktop Metal的神秘黑主页

对于从MIT诞生的这个企业，业界所知甚少，只知道有很多投资大佬都对此趋之若鹜。比如在几轮的融资中，有Google Venture、BMW、Lowe’s 等投资大佬共投资约9676万美金（来源：Angel List），可谓是含着金钥匙出生。

▲Desktop Metal投资者阵容

所以，不是初创公司没钱，是你的初创公司没钱。

另外，除了钱，Desktop Metal这家公司也不缺大神，比如其创始人Ric Fulop（上图）之前就已经建立了A123 Systems等数家公司，而MIT材料系主任ChristopherA.Schuh也赫然位列创始团队之中。细数一下，该公司团队总共有4位MIT在职教授，一群MIT、哈佛的毕业生。（下图）感兴趣的自己去他们网页上深挖：https://www.desktopmetal.com/team-1/

当然，靖哥本期不是为了说这个公司有多牛，而是要和大家聊聊这个公司应该在做些什么。鉴于Desktop Metal申请并公布的几个专利都涉及这项技术，靖哥认为，这应该就是他们在做的项目了。

Desktop Metal技术揭秘
看图说话：

▲图1 Desktop Metal 美国专利插图（来源Desktop Metal）

图1所示设备是一个桌面级别的金属打印设备，包括计算机控制系统182，外壳112（内部有所需的保护气氛，如真空、惰性气体、除氧剂等），机械运动系统，成形平台和金属堆积系统120。当金属液滴在滴下时，机械控制系统按照一定的路径移动从而堆积形成三维金属件。对于设备的机械运动、控制等通用技术，这里一并略过。

该技术的创新之处在于，采用静电力来控制金属液滴从喷嘴中滴出。如下图2所示，金属线材会被送入电感式加热管（或者电阻式加热管），然后熔化成为液态，接着在喷嘴口240处形成液滴，最后在压力等因素作用下滴到平台上。液滴的表面张力等参数可以通过磁场（230）、静电场（120，图1）或者二者的组合来控制。

▲图2 Desktop Metal的感应加热及液滴喷射系统（来源Desktop Metal）

如图3（FIG.3）所示，该技术同FDM一样也能支持多种线材。其中一些管道也可以是表面张力改性剂或者保护气体等，每个线材可以有独立的储料管道，也可以按照一定比例混合在一起。图4（FIG.4）则展示了该堆积系统可以有多个喷嘴，并且实现对单个喷嘴喷射液滴的独立控制。

▲图3 Fig3.丝材供料系统 Fig4. 多喷嘴系统 （来源：Desktop Metal）

专利中提到了喷射的液滴最小约400pL，可以连续变化到1nL。简单计算下来，最小的液滴半径约为50微米，精度应该可以比拟市面上的FDM设备。对于成形速度，专利并未提到。但对于桌面级别的设备，速度倒也不用太考虑。

小结：
Desktop Metal推出了金属领域与FDM对标的一款设备。这款设备在所需要的保护气氛下，以金属丝材为原材料，通过电感等方式熔化丝材，并在静电力/磁场等作用下控制喷嘴出液滴的表面张力，在压力等作用下将金属液滴沉积在成形平台上；成形过程中会控制平台、喷射系统的温度，并对形成的缺陷进行监控并予以修复。

对于这个技术可能存在的优劣势，靖哥下面点评一二：

优势：
· 金属3D打印机成本一定程度降低；
· 打印耗材的成本一定程度降低；
· 对于工作环境的要求会大幅度的降低。

可能存在的技术挑战：
· 以桌面级别设备的真空或者保护气氛，仅能加工少量不活泼金属；
· 成形过程存在极大的热应力，成形尺寸较小（参照MatterFab公司靖哥3D打印 | 第55期 金属3D打印帝国的崛起与纷争），难以加工高熔点金属；
· 非连续液滴的喷射速度，造成成形速度较慢；
· 一旦出现喷口堵塞问题，清理会比较困难。
· 技术在创业中顾然重要，但从来都不是成功因素的全部。

可能存在的市场挑战：
· 复合材料的3D打印性能在不断地提升，部分性能可以与铝合金等媲美；
· 采用激光技术的金属打印机现在也在向小型、低成本的方向转变并已经出现了一些成果，比如在Formnext2016上就出现了2万美金的选择性激光熔融（SLM）机型。相比之下，Desktop Metal有诸多反馈器件，还需要进行大量的实时计算，成本或许并不会占优；
· 另一种常见方法 — 光固化材料，然后通过失蜡法进行铸造，造出的零件可能具有更高的精度和更低的成本。

总结
Desktop Metal拥有着全明星阵容的创业团队的技术背景；有着雄厚的财团支持；面临着看似简单，但却并不容易解决的技术困难；面对这看似无一竞争者，却处处不是竞争者的市场环境。

延伸阅读：
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《谷歌、宝马 投资桌面级金属3D打印3亿元，冲击大规模零部件制造》

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来源：靖哥3D打印