去年四月份，我造訪了一家增材制造（AM）領(lǐng)域人盡皆知但又未能深入了解的公司。人們談起這家公司時的一般反應(yīng)是，“桌面金屬？在桌面上進行金屬3D打印？當(dāng)然不是”。

這家總部位于馬薩諸塞州伯靈頓的公司憑借RAPID   TCT 2017享譽全球，目前主要專注于提升其辦公室適用型“工作室系統(tǒng)”的金屬原型制作創(chuàng)新能力。公司今年已將工作重點轉(zhuǎn)移到“生產(chǎn)”領(lǐng)域，而這正是金屬3D打印的終極應(yīng)用領(lǐng)域。

公司CEO Ric Fulop認為，“生產(chǎn)系統(tǒng)是一種復(fù)雜程度更高且更加成熟的系統(tǒng)。它有近五米長，輸出能力相當(dāng)于100臺中型粉體熔化成形系統(tǒng)。該系統(tǒng)速度超快，零件生產(chǎn)分辨率極高，而成本卻遠遠低于粉體熔化成型技術(shù)。”

生產(chǎn)系統(tǒng)的成本節(jié)約分析與早期將打印與熱處理分離的決定有關(guān)。此項分離使得Desktop Metal能夠有效利用更為成熟的金屬注射成形（MIM）材料。金屬注射成形材料數(shù)量極其豐富，相對于3D打印的金屬粉末，其成本可便宜80%。分離也意味著Desktop Metal可利用大量的合金，而這些合金根本無法用粉末床熔接的焊接技術(shù)打印出來。

生產(chǎn)系統(tǒng)的打印過程被稱為“單次噴射”（SPJ），其根源可以追溯到早期的3D打印。Emanuel 教授(Ely) Sachs是Desktop Metal的聯(lián)合創(chuàng)始人，也是SPJ項目的重要貢獻者。在80年代末執(zhí)教麻省理工學(xué)院期間，他創(chuàng)造出一種核心技術(shù)，這種技術(shù)已滲透到如今3D打印的粘合劑噴射中。按照Ely的說法，30年前選擇使用噴射頭將粘合劑噴射到粉末上才是實現(xiàn)其真正潛能的開始。

Sachs說，“我們之所以選用粘合劑噴射，是因為其在打印材料方面具有極高的靈活性。我想用陶瓷和金屬取代聚合物制作功能部件和工具，但最重要的是，我看到了一條可以快速制造零部件的技術(shù)之路。事實上，大家對金屬3D打印以及噴射技術(shù)有著根本的興趣（目前根據(jù)需要用于打印書籍）這意味著我們看到了噴膠粘粉成形技術(shù)的復(fù)興。”

這些因素與MIM行業(yè)的發(fā)展相結(jié)合意味著SPJ毫無疑問將成為金屬3D打印真正的創(chuàng)新發(fā)展核心，而《麻省理工技術(shù)評論》、《大眾科學(xué)》和著名的“愛迪生獎”都對此深信不疑。

Sachs解釋說，“單次噴射的創(chuàng)新之處從其名稱上便可一窺究竟。粘合劑噴射的各種最新實現(xiàn)方式是對粉末床上方的打印頭進行光柵掃描，速度極快，但各層仍需大約10秒鐘時間打印，而且你還必須添加時間來傳播圖層。首先，SPJ大幅提高了鋪粉的速度，我們正在嘗試在兩個方向上進行一次打印，因此速率可達到技術(shù)支持的水平，并且回收打印頭時間不會造成時間浪費。”

長期以來，3D打印一直承諾通過為小型企業(yè)提供迭代并以更快速度向市場推出產(chǎn)品的機會來實現(xiàn)制造的大眾化。雖然這在一定程度上可能發(fā)生在塑料打印領(lǐng)域，而“生產(chǎn)系統(tǒng)”則會在金屬制造領(lǐng)域兌現(xiàn)這一承諾。