增材制造的前沿技术为那些希望改造制造流程、创造新产品的公司提供了无限可能。但想要进入这一领域的公司，传统上必须向最新的3D打印机器投入巨额资金，然后再想办法将它们整合到自己的运营中。

考虑到3D打印机在许多工业应用中在吞吐量和一致性方面存在困难，这是一个很难推销的产品。

现在，由Martin C. Feldmann孟' 14和MIT教授John Hart创立的VulcanForms正在为企业提供数字化制造服务，以大规模生产工业产品。该公司帮助客户进行材料选择和产品设计，然后在其生产代工厂工艺可伸缩的制造工作流。

这些工作流程的核心是一台专利的激光粉末床融合(LPBF)金属3D打印机，它使用一系列精心设计的激光束来生产具有复杂设计的高性能金属部件。这些打印机与VulcanForms的机械加工、机器人和后处理设备集成在一起，通过一个数字线程来监控零件的生产过程。

哈特说:“尽管LPBF技术已经在包括喷气发动机燃料喷嘴和整形外科植入物在内的多个应用领域得到了完善，但它仅仅触及了机会的表面。”“VulcanForms看到了一个巨大的市场机会，可以实现工业规模的增材制造，并将其与数字生产系统集成。”

VulcanForms目前正在为医疗、国防、半导体和航空航天行业的公司生产零部件，将设计在几天内转化为成品部件。创始人说，VulcanForms的质量超过了钛、镍基和高级钢合金等材料的行业标准。

VulcanForms目前正在完成其位于马萨诸塞州德文斯和纽伯里波特的头两个数字制造设施。完成后，德文斯工厂将安装几十套公司的增材制造系统，并具备后处理能力。创始人说，这些系统将使德文斯成为世界上产量最高的金属增材制造工厂。纽伯里波特工厂专注于精密加工、工业自动化和装配操作。将这些技术与数字线程相结合，VulcanForms正在建立美国的数字制造基础设施，创始人说，这将定义产品的设计、制造和交付方式。

使3D打印工业相关

哈特称他进入增材制造是偶然的。2013年，一位同事邀请他为麻省理工学院(MIT)的先进制造与设计工程硕士课程授课。

哈特说:“我不记得是什么让我提议把课程的重点放在增材制造上，因为我当时还没有在这个领域做过研究。”“这门课是我用来探索一种新兴趣、挖掘学生们的激情和好奇心的一个实验。”

费尔德曼就是那个班的一名学生，当时他在麻省理工学院上第一学期。这门基于项目的课程要求学生测量3D打印零件的精度，提高它们的性能，并参与有关3D打印与制造核心原理的讲座。

费尔德曼说:“麻省理工学院向你扔了这么多东西——高技术含量的东西，但非常适用。”“在麻省理工学院，学习增材制造不仅仅是计算。这是，‘这里有[融合沉积模型]打印机，告诉我它们的能力是什么。“你用它们来制造东西。我真的很喜欢。它为行业和初创公司的领先研究工作做好了准备，因为你必须知道自己在做什么，并有信心找到答案。”

获得学位后，费尔德曼成为哈特实验室的研究专家，在那里他研究纳米材料和电池电极。但费尔德曼和哈特继续集思广益，以使增材制造在工业上更具相关性。

最终，他们决定建造一种新型的LPBF金属打印机，使大量的激光器可以同时工作，提高吞吐量的同时保持成品的质量。两人通过麻省理工学院的创业指导服务(Venture Mentoring Service)获得了早期指导。

“我们的目标是重新构建LPBF流程，并以一种能够提供更高、更一致质量的方式来实现它，我们认为这是增材制造工业化的主要障碍。”哈特说。

带着这一使命，费尔德曼和哈特决定迈出这一步，创办VulcanForms公司。费尔德曼在研制第一台打印机原型机时，基本自给了近两年的时间。如今，该公司的打印机在每一层都使用数百条焊接轨迹，激光通过这些轨迹以同步的舞蹈方式移动。这些激光总共可提供高达100千瓦的功率，以制造出比其他打印机更高的分辨率和规模的零件。

VulcanForms的代工生产还包括CNC加工和后处理设备，创始人表示，该公司的软件堆栈是一个关键的区别。

哈特说:“从一开始，我们就认为3D打印是数字化制造的基石，软件和硬件协同工作，编码和执行生产指令。”“我们已经开发了一种软件，可以让每个部分在每个层的每个体素中本地接收相同的温度。这也让我们能够在保持生产一致性的同时快速进入最终产品。”

最终，创始人关注的是这些功能为客户解锁了什么。

费尔德曼说:“真正让我感到兴奋的是，我们能够把客户的角色变成现实，在生产环境中，而不是在衣架或书桌装饰环境中。”

“添加剂行业的每个人都对3D打印机能做什么非常兴奋，而不是它在生产价值流中的工作方式。这就是为什么我们有一个完整的生产价值流。这就是为什么我们的座右铭不是“VulcanForms:一台打印机提供100千瓦激光功率”。’而是‘VulcanForms:加速创新’。”

帮助3D打印发挥其潜力

去年，一家超级计算机制造商向VulcanForms发送了处理器冷却组件的设计。这个钛合金部件包含了几十个微型隧道，非常复杂，只能使用增材制造。据《纽约时报》报道，两天后，VulcanForms带着零件回来了。

VulcanForms还生产医疗植入物、工业工具和轮胎模具，以及航空和国防承包商的组件。

费尔德曼认为，增材制造带来的创新将推动许多行业的技术进步。

费尔德曼说:“我不认为将来会有非lpbf打印的骨科植入物。”

这种技术进步反过来又会产生更多的用例。

费尔德曼说:“我唯一能百分百肯定的是，增材制造的最高价值应用尚未被发现。”

该公司还将数字生产技术带来的制造业转型视为美国改善经济繁荣和创新生态系统的一个机会。

“VulcanForms认为，美国最大的机遇之一是围绕数字生产系统重建其工业生态系统，”Hart说。“数字优先的生产技术，包括增材制造和自动化精密加工，使供应链更具创新性、资源效率和弹性。制造业的创新是美国经济的支柱。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。