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。
比较确定的是,“桌面金属”的真正竞争对手是已有的金属加工技术,这其中包括自动化加工技术以及涨势迅猛的金属注射成型技术。自动化加工技术已被广泛用于大规模制作iPhone的超薄铝背壳,而金属注射成型则日益成长为大规模生产金属产品的常用手段。 换句话说,“桌面金属”公司的目标绝不仅仅只是试图超越其他 3D 打印机公司,它的目标,是使得制造商们抛开原有的生产工艺,投入 3D 打印这个新工艺的怀抱。毫无疑问,这是一个艰巨的任务,更何况制造商们的原有生产工艺正是他们商业核心所在。 然而,这个庞大的成熟市场使得市场前景十分诱人。该团队曾表示,打造金属零部件,是一个价值数万亿美元的行业。即使 3D 打印只赢得了市场中的一小部分,那也相当于是一个价值数十亿美元的“金矿”。
图 | “桌面金属”打印的螺母和螺栓。这两个零件展示了该公司的 3D 打印技术可以制造具有严格公差要求的零件。 (责任编辑:本港台直播) |