全文4800字，阅读需要9分钟。本文分享SEURAT创始人的最新言论以及其公司的区域打印技术。
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AM易道导语
3D打印圈内，Seurat的"区域打印"（Area Printing）技术一直以来是从业者的关注重点。这项技术不仅在打印速度和分辨率上实现了突破，还有望大幅降低金属3D打印的成本。然而，就在业界纷纷猜测Seurat何时进军中国市场之际，该公司的创始人兼CEO James DeMuth上个月却发表了一篇措辞强硬的文章，直指中国政府对本土AM企业的补贴政策威胁到了美国在这一领域的竞争力。这一表态不禁让人联想：Seurat是想抓住美国核心政企客户？还是压根不想来中国？以至于可以有恃无恐地对中国这个全球最大的制造业市场放出负面论调？
James DeMuth在其撰写的题为《增材制造的长城：中国补贴如何威胁美国竞争力》的文章中，将目前的AM产业形势比作过去美国在太阳能面板产业上的失败。![]()
他警告说，如果美国政府不采取战略性行动，美国可能会在这个至关重要的制造领域失去竞争优势。"美国正处于重蹈覆辙的边缘，这可能会危及其作为全球制造业领导者的地位。就像在开发太阳能面板技术后将主导地位让给中国一样，美国现在由于缺乏战略性行动，面临着在至关重要的增材制造（AM）领域失去竞争优势的风险。金属AM允许任何几何形状，无论复杂还是简单，都能逐层制造，只在需要的地方添加材料。传统制造技术是通过从较大的块材中减去材料（即机加工）或需要大量模具和工具（即铸造和锻造）来形成物体。AM对下一代商业和国防技术至关重要，提供设计创新，以及更强、更轻、更快上市的零件。今天，美国的创新、竞争力和准备就绪受到中国政府对其国内AM公司的大量补贴的威胁。AM Research指出，中国AM市场是"全球增长最快的[AM市场]之一，如果不是最快的话……这在很大程度上要归功于政府刺激"。这为中国公司在研究、开发和生产方面提供了竞争优势。中国的积极战略，加上众多全国性和省级政策专注于现代化其工业基础设施和增材制造实践，将不可避免地导致中国在AM市场中的作用增加。《Metal Additive Manufacturing》2024年夏季刊的一篇文章强调了这些政策的成功："……可以公平地说，至少在某些方面，中国（AM）行业已经超越了其西方同行。"如果美国未能通过投资、激励和战略政策迅速做出反应，它可能永远无法在这个正在改变国家安全、基础设施、能源、通信和消费品部门制造业的重要行业中重新夺回领先地位。允许中国控制AM市场的后果是严重的。来自中国的激进价格竞争和创新补贴可能会摧毁全球（尤其是美国的）AM行业。这不仅会扼杀美国和全球的创新和投资，还会通过使我们依赖中国的AM供应链（及其要求的知识产权转让）来损害我们的国家安全利益。强大的美国AM能力是国防部灵活采购战略的关键组成部分，"……将允许国防部优化动态生产和能力，加强国防供应链并支持现代工业生态系统。"因此，允许中国主导AM技术不仅会将更多高薪生产工作从美国转移出去，还会威胁我们的经济和技术主权。要防止历史重演，我们必须采取积极措施来保护美国作为增材制造技术领导者的地位。这需要倡导促进创新、激励投资和确保美国公司公平竞争环境的政策。具体行动可以包括：对投资开发AM技术或使用增材制造零件的公司提供税收抵免
为专注于推进AM技术、材料和工厂的项目提供研发补助金此外，培养行业、学术界和地方政府之间的伙伴关系对于培养推进AM创新所需的熟练劳动力至关重要。这些合作不仅应强调工程角色，还应包括全面的再培训计划，为当今的蓝领工人提供在明天尖端制造技术中职业发展所需的技能。
在Seurat，我们致力于使可扩展、经济实惠和灵活的AM成为工业4.0和国防运营第四次抵消战略的基石。我们专有的区域打印技术不仅仅是另一个渐进式改进，它是一个地震式的转变，使我们能够超越外国AM供应商。然而，这不能单独完成。我们需要行业领导者、利益相关者和政策制定者的支持，以确保美国在这项变革性技术中的领导地位。让我们共同努力，确保增材制造不会成为中国如何趁美国袖手旁观之际横扫并主导市场的另一个例子。"AM易道认为，DeMuth的这篇文章传递出了几个重要信号：首先，Seurat的核心是极度美国优先的，并且其似乎对自身技术优势充满信心，认为即便失去中国市场和供应链能力，也不会影响其全球竞争力；从发布这样的文章AM易道猜测，该公司可能已经放弃了进入中国市场的计划，坚定寻求美国政府的全方位支持和锁定美西方关键客户。Seurat的"区域打印"技术：AM领域的颠覆者？不得不承认，区域打印（Area Printing）技术无疑是金属增材制造（AM）领域的一个重大突破。这项源自劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的技术，不仅在打印速度和分辨率上实现了质的飞跃，还有望彻底改变金属增材的经济性。![]()
让我们从技术原理、系统构成到性能指标，全方位解析这项颠覆性技术。2011年，LLNL的研究人员在进行一个核聚变能源项目时，遇到了一个棘手的问题：他们需要一个能够承受192个高功率激光器强烈的热负荷和热疲劳的聚变腔。虽然3D打印技术可以提供所需的设计复杂性和特殊材料，但使用当时的技术构建这个聚变腔估计需要超过两个世纪的时间！正是这个看似不可能完成的任务，促使研究人员开始思考如何突破金属3D打印的产能瓶颈，最终孵化出了区域打印技术。2015年，Seurat从LLNL分拆出来，获得了这项专利技术的独家许可。![]()
与传统的粉末床熔融（PBF）和定向能量沉积（DED）技术不同，区域打印实现了分辨率和打印效率的必须取舍问题。AM易道认为，这种方法的核心创新在于它成功地将DLP技术的高分辨率、快速成型特性与高功率激光的熔化能力相结合。这不仅大大提高了金属3D打印的速度和分辨率，还为实现大规模金属零件生产开辟了新的可能性。简而言之，区域打印确实实现了一种"激光DLP金属打印"技术，这是对传统金属3D打印方法的一次颠覆性创新。灰度成像：精细控制的秘密
区域打印技术的一个关键创新是其灰度成像能力。
这不是简单的二进制"开/关"过程，而是可以在蓝光图案生成步骤中调整传递到每个像素的能量。
这种能力为控制加热和冷却提供了前所未有的精度，可以用来：
解决变形问题
操纵晶粒结构
调整材料性能
改善表面光洁度
减少（或消除）支撑结构
所有这些都可以在每个像素的基础上实现，这为零件设计和制造提供了极大的灵活性。
区域打印技术在多个关键性能指标上都实现了显著提升：据Seurat的技术路线图。到2025年，他们计划实现：
AM易道认为，如果Seurat能够实现这个雄心勃勃的路线图，它将彻底重塑金属增材制造的应用范围和经济性。
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也将会对现有大尺寸SLM多激光的方案、大尺寸BJ方案以及部分激光DED市场造成冲击。
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区域打印技术不仅在打印速度和分辨率上有突破，在材料性能方面也表现出色。以316L不锈钢为例，其机械性能显著超过ASTM标准：屈服强度：470兆帕（ASTM标准：170兆帕）
这些数据表明，区域打印技术不仅可以快速生产零件，还能确保零件具有优异的机械性能。
至于为什么性能远超传统SLM，AM易道猜测，可能源于区域打印技术独特的熔化和冷却过程。并且其可以通过“灰度”的精确控制每个像素的能量输入，来实现更优的微观结构，从而带来更好的机械性能。但这仅仅只是猜测，AM易道并没有查阅相关学术资料去佐证这个猜测，如有明显错误或需要补充，请读者私信。
除了性能高，区域打印技术在处理难以SLM成型或"不可焊接"合金方面也显示出独特优势。（本文不详细展开）如前述，通过灰度图案化，可以精确控制加热和冷却速率，从而克服由变形、晶粒取向等问题导致的挑战。区域打印技术的一个关键优势是它突破了传统AM技术中分辨率和产能之间的权衡。在传统的PBF和DED技术中，提高产能通常意味着牺牲分辨率，反之亦然。这是因为：相比之下，区域打印技术通过将激光束嵌入预定义的图案，在保持最佳能量密度的同时分配激光功率。
这种方法还能最小化烟雾、烟尘和飞溅物的产生，这些因素通常会导致制造缺陷和错误。
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Seurat的商业模式：从设备销售到"零件即服务"除了技术创新，Seurat还采用了与许多AM公司选择销售设备不同的"零件即服务"的模式。这种模式对于区域打印这种昂贵的大设备来说，有几个优势：- 降低客户的进入门槛：客户不需要购买昂贵的设备，只需订购所需的零件。
- 可以提前定义工艺参数，消除迭代开发，确保快速认证和扩大规模。
- 控制质量优化工艺：作为技术开发者，公司能够最好地操作这些机器，确保产品质量，并且可以不断优化其技术和工艺，而客户可以直接受益于这些改进。
这种模式也反映了AM行业的一个趋势。
除了Seurat，Fabric8Labs、VulcanForms和Freeform等创业公司也采用了类似的模式。这些公司都获得了大额风险投资，并且都看到了本地化规模生产的机会。
Seurat的故事展示了技术与政治之间复杂的相互作用。区域打印技术的突破性进展为金属3D打印带来了新的可能性，有望推动制造业向更高效、更灵活的方向发展。另一方面，大国博弈永远离不开制造业这一根基，全球制造业高管都能或多或少的感受到这一背景。AM易道认为，无论其最终是否进入中国市场，其区域打印技术确是前沿。和我国大量SLM企业在机械结构和系统方案上创新不同，Seurat在光学方面的突破值得我国同行学习。![]()
AM易道认为，"西方擅长3D打印原始创新，我国3D打印增长靠政策"这种叙事存在偏见和敌意。
我国3D打印企业在出海过程中，需要通过持续的技术创新和突破，用实际成果来打破这种偏见。
这不仅需要在现有技术基础上进行改进，还要敢于挑战行业的固有思维，追求颠覆性创新。
同时政策支持和市场驱动并不矛盾，可以相辅相成。
我们有理由相信，在不远的将来，"中国创造"将成为全球3D打印行业的新标杆。
那时，James的文风或许会变得像Seurat的技术方案一样优雅。
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