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尽管多年来3D打印在工业用途方面取得了许多进展，但从业者也曾陷入低谷。这一现状在那些初创企业上体现的尤为明显，他们寄希望于能够引入风险资本家的大量投资，并计划通过创新来弥补潜在的技术缺陷。Freeform Future Corp.公司就是其中的一个鲜明案例，这是一家位于洛杉矶的成立5年的创业公司。
2023年2月南极熊获悉，到目前为止，金属3D打印公司Freeform Future 已经从包括创始人基金、ThresholdVentures和Valor Equity Partners在内的投资者那里筹集了4500万美元，并致力打造“流水线”化的自动化3D打印工厂。
△FreeformFuture 的联合创始人兼首席执行官 Erik Palitsch 观看正在运行的一台 3D 打印机。摄影师：彭博商业周刊的 Spencer Lowell
关于Freeform公司
Freeform公司总部位于加利福尼亚州洛杉矶，部署软件定义的自主金属3D打印工厂，为任何规模的主流行业带来按需生产。其先进的打印技术和制造即服务模式使任何行业的制造商都能快速从创意到批量生产，从而消除了以前的生产障碍。Freeform团队由来自世界上最具创新性的公司的领导者和工程师组成，并得到TwoSigma Ventures，Founders Fund和ThresholdVentures的支持。
Freeform的世界级团队由来自SpaceX，Velo3D，Carbon，Tesla和Apple等行业的领导者组成，他们成功克服说投资者，迄今已筹集了4500万美元，得到了硅谷领先投资者的支持，包括Two Sigma Ventures，Founders Fund和Threshold Ventures。Threshold的合伙人Mo Islam和Two Sigma的合伙人Dusan Perovic是Freeform的董事会成员。
Freeform公司所提供的解决方案并不是建造一款普通的3D打印机，而是希望将整个屋子变成自动化的3D打印工厂，这些工厂将使用几十台激光器从金属粉末中制造火箭发动机室或汽车零件。他们以前从未公开讨论过生产工艺，但它表示这种技术可以使制造金属零件的速度比目前的方法快25到50倍，而且成本很低。
△工程师Rueben Mendelsberg在加州霍桑的Freeform Future总部观察一台3D打印机的启动情况。摄影师：《彭博商业周刊》的Spencer Lowell
Freeform的联合创始人兼首席执行官Erik Palitsch曾在Elon Musk的航空航天公司Space Exploration Technologies Corp.工作过10年。SpaceX公司在火箭发动机中突破了3D打印的极限，Palitsch领导了一些最引人注目的发动机开发项目。但他说，他和马斯克都知道现有的3D打印机不足以满足野心。Palitsch说："当我们告诉马斯克我们的一些新项目需要多少金属3D打印机时，他几乎失去了理智，而且还需要招纳一群人来操作它们。"
3D打印公司的风险投资
2018年底，Palitsch和SpaceX的同事Thomas Ronacher创办了Freeform，希望能改写3D打印的一些基本原理。通常情况下，3D打印的制造模式是一个物体或几个物体在一个棚子大小的机器内同时被打印。虽然它几乎可以制造任何东西，但这种打印机能做的工作量受到尺寸和打印区域的限制。
△首席科学官Tasso Lappas在公司总部的控制室监督Freeform Future的3D打印过程
另一方面，Freeform正在制造可以装满一个仓库的机器。它目前位于加州霍桑的工厂曾是基努-里维斯的摩托车仓库。在工厂里，机器沿着快速移动的传送带来回移动物体，因此系统可以同时处理许多东西。其他普通的3D打印公司在一个工厂中设置了多台3D打印机，但这种策略并没有提高它们的速度，只是通过让它们并行工作来扩大规模。相比之下，Freeform正在重新设计3D打印将原材料转化成品的过程。在某种意义上，它类似于亨利-福特（（Henry Ford））等20世纪实业家开创的装配线流程的建立。Palitsch说："我们必须达到大规模生产的状态，才能向更多的行业开放，而你根本不可能用传统的机器来达到这个目的。"
Freeform的用户专注于工业领域，而不是基于家庭的生产。汤姆-穆勒（他曾领导SpaceX的发动机开发多年，是Freeform的天使投资人）说："他们能够做的主要事情是把价格降到更像汽车制造成本，而不是航空航天成本，他们也只是把打印速度提高了一大截。"
△一层正在熔化的金属粉末
Freeform的“流水线”打印和全流程质量监测
市面上的3D打印机种类繁多能够对多种材料进行加工，包括塑料和金属。Freeform公司专门从事金属，基于一种众所周知的方法——激光粉末床熔融（LPBF），使用激光在金属粉末床上扫描，将其融合成特定的形状。然后再铺上一层新的粉末，激光再一次发射，再一次重熔。
今天，一台典型的3D打印机可能有两到四个激光器，并将它们集中在一块金属板上，用于制造物体。激光器击中金属粉末，然后停止发射，同时在板上放置新的金属粉末，然后再次发射。一个限制因素是金属和塑料熔化和融合的速度。通常情况下，3D打印机必须休息，因为它也会变得太热。公司认为，如果一台3D打印机有60%的时间在工作，那就是成功。
△首席电气工程师Dennis Ren管理着连接到3D打印机顶部激光器的电缆
Freeform公司希望能大大减少停机时间。为此，他们开发的设备有两个平行的传送系统，沿途有多块金属板行驶。它的18台激光器不停地发射，而传送带则将板材移入和移出横梁。将新的金属粉末涂在板材上或对零件的边缘进行抛光等任务在机器的其他区域进行，让激光器继续在其他物体上工作。一组摄像机以每秒超过7万帧的速度抓拍图像，将数据输入计算机视觉算法，以协调激光器的发射。标准的机器每小时可以熔化大约100克（3.5盎司）的金属粉末，而Palitsch说Freeform现在每小时可以熔化5公斤的金属粉末，随着新技术版本的推出，它的熔化能力甚至会更强。
△Freeform的联合创始人兼首席执行官Erik Palitsch
火箭发动机制造商Ursa Major Technologies公司的首席运营官Nick Doucette表示，虽然增加的速度和较低的价格是一种好处，但Freeform系统的真正价值在于它如何在打印过程中监控物体。3D打印的零件可能有缺陷，而客户往往使用过时的手工做法来检查最终物体的强度和牢固程度。Freeform则是使用主机的传感器、扫描仪和人工智能软件来评估质量，并可以在制件被建造时进行调整。Doucette说："针对于打印样品的评估，我们传统的做法是测试样品，随后再调整工艺参数，而Freeform只需要打印完成就可以交付了。"
△由Freeform Future打印的流体分配器
正如行业内经常出现的情况一样，Freeform目前的机器似乎具有革命性的潜力，但关于它的信息很有限，该公司目前也只有几个付费客户。南极熊认为，该公司有一种类似于“扫地僧”原型的特质，埋头钻研于各种实验和设备，真正达到了不为虚名所累的境界。言归正传，虽然Freeform不像其他公司那样热衷于宣传，但想要真正打开市场，它必须向市场开放其突破性的3D打印技术，证明其机器的运行速度和成本足以碾压其他一众对手，并解决一直以来阻碍增材制造走向工业化的大规模制造问题。
最后，Palitsch表示：“我们最终的目标是拥有更多的激光器和更多的传送带，增加到一个可以填满100,000平方英尺建筑的打印机系统。通常需要几周时间的工作将在几小时内完成，而且很少需要有人去参与。这将是一个完全自主的打印工厂！”
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