桌面級金屬3D印表機還沒賣，卻已融資十幾億元，這家公司為什麼這麼牛？

2017年7月16日，著名的美國桌面金屬3D印表機廠商Desktop Metal宣布完成1.15億美元的D輪融資。從2015年10月以來，加上本次，這家機器都還沒有真正開賣的金屬3D印表機公司，已經一共融資了2.12億美元，合十幾億元人民幣。

展會上的桌面級金屬3D印表機真機！

南極熊心裏面寫了一個大寫的服字！

那麼，很多讀者都會問，這家桌面金屬3D印表機到底產品怎麼樣？為啥這麼牛？

2017年4月，致力於研發桌面級金屬3D印表機的美國「桌面金屬」公司（DM）近日終於發布了業界期待已久的產品，而且還是兩款 — DM Studio 和 DM Production。

下面，南極熊就為您詳細介紹下這兩款桌面級金屬3D列印系統。

Studio系統

首先來看Studio — 據DM介紹，這套系統是市面上首款能用於快速原型應用的友好型桌面金屬3D列印系統，包含有一台印表機、一個微波燒結爐，以及一個脫脂器，能列印上百種金屬，列印速度可達16立方厘米/小時，層厚可達50微米，列印體積則是300毫米 x 200毫米 x 200毫米。

由Studio列印的螺旋槳

其中，印表機採用的技術叫做結合金屬沉積（BMD），與目前金屬3D列印最常用的激光燒結（LS）或電子束熔融（EBM）均不同（不會用到激光器，使用的材料也並非金屬粉末），反倒是與最大眾化的熔融沉積（FDM）類似，都是通過擠出液滴再層層堆積的方式構建3D實體的，只不過材料不是塑料，而是金屬。

列印完成後，金屬件還需要經過脫脂和燒結等後處理才能最終完成。而這一步驟用到的設備正是上面提到的微波燒結爐和脫脂器。下面是一個完整的列印演示：

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首先通過觸屏操作

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然後開始列印

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完成後將列印件和構建板一同取下，再後處理即可

其它方面，Studio還採用了專利的可分離支撐結構（用手就能輕鬆去除）和方便更換的原料盒。至於價格，印表機本身要49900美元（約34.3萬人民幣），全套設備（包括印表機、脫脂器，以及熔爐）則要12萬美元（約82萬人民幣）。雖然翻了一倍多，但仍比一般的金屬印表機便宜許多。

Studio預計2017年5月開始接受預訂（1000美元），9月發貨。

Studio列印的泵殼體，正在做燒結處理

再來看Production — 它與Studio不同，是專為大規模製造設計的，所以速度很快，可以達到8200立方厘米/小時，是目前最常見激光燒結（LS）技術的100倍！同時，它的解析度也很高，可以達到50微米；採用的技術也不同，叫做單通道噴射（SPJ）。

Production系統同樣預計5月開始接受預訂（5000美元），不過要到2018年才能發貨。

「截至目前，由於相對較高的成本，較低的速度，以及材料的限制，金屬3D列印仍無法滿足現有的工業需求，」DM公司CEO兼聯合創始人Ric Fulop表示，「不過，這些問題已經我們這支由全球最優秀工程師和材料專家組成的團隊解決了。我們的系統不僅可以快速製造出複雜可靠的金屬產品，而且很安全。」

目前，DM公司獲得的專利已經超過了138項，擁有的員工也已經超過了100人，而他們中的大部分都是3D列印和製造業中有名的創新者。

Desktop Metal技術揭秘（來自：靖哥3D列印）

看圖說話：

Desktop Metal 美國專利插圖（來源Desktop Metal）

圖1所示設備是一個桌面級別的金屬列印設備，包括計算機控制系統182，外殼112（內部有所需的保護氣氛，如真空、惰性氣體、除氧劑等），機械運動系統，成形平台和金屬堆積系統120。當金屬液滴在滴下時，機械控制系統按照一定的路徑移動從而堆積形成三維金屬件。對於設備的機械運動、控制等通用技術，這裡一併略過。

該技術的創新之處在於，採用靜電力來控制金屬液滴從噴嘴中滴出。如下圖2所示，金屬線材會被送入電感式加熱管（或者電阻式加熱管），然後熔化成為液態，接著在噴嘴口240處形成液滴，最後在壓力等因素作用下滴到平台上。液滴的表面張力等參數可以通過磁場（230）、靜電場（120，圖1）或者二者的組合來控制。

Desktop Metal的感應加熱及液滴噴射系統（來源Desktop Metal）

如圖3（FIG.3）所示，該技術同FDM一樣也能支持多種線材。其中一些管道也可以是表面張力改性劑或者保護氣體等，每個線材可以有獨立的儲料管道，也可以按照一定比例混合在一起。圖4（FIG.4）則展示了該堆積系統可以有多個噴嘴，並且實現對單個噴嘴噴射液滴的獨立控制。

Fig3.絲材供料系統 Fig4. 多噴嘴系統 （來源：Desktop Metal）

專利中提到了噴射的液滴最小約400pL，可以連續變化到1nL。簡單計算下來，最小的液滴半徑約為50微米，精度應該可以比擬市面上的FDM設備。對於成形速度，專利並未提到。但對於桌面級別的設備，速度倒也不用太考慮。

Desktop Metal推出了金屬領域與FDM對標的一款設備。這款設備在所需要的保護氣氛下，以金屬絲材為原材料，通過電感等方式熔化絲材，並在靜電力/磁場等作用下控制噴嘴出液滴的表面張力，在壓力等作用下將金屬液滴沉積在成形平台上；成形過程中會控制平台、噴射系統的溫度，並對形成的缺陷進行監控並予以修復。

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