TVF:一个美国老汉梦想实现平价金属3D打印的地下室创业故事

科技   2024-12-24 07:38   美国  



AM易道导语:

当你还在为十万级金属打印机望而却步时,一个来自威斯康辛州的创新故事,正在重写金属3D打印的未来。

这个故事的起点,是一台普通的FDM打印机,和一个不甘平凡的梦想。

TVF创始人兼CEO Bradley Woods说:

"我们期待让更多人能体验金属3D打印的优势和多样性。从业余爱好者到科研人员,从教育工作者到企业用户,都能像使用传统丝材一样轻松地制作精密金属原型和工具。"

当然,要实现真正的普及还面临一些实际挑战。

窑炉的普及程度和金属丝材的价格都是需要解决的问题。

不过,AM易道认为,对于我国的3D打印从业者来说,这些问题都会被逐步解决。

这家TVF什么来头?

本文将试图为AM易道读者老师提供关于TVF更多的信息。

FDM无限可能:TVF的故事

今天,让我们深入了解一个引人入胜的技术故事:

The Virtual Foundry(TVF)如何将一个简单的3D打印机变成了金属打印革新的起点。

美国老汉从地下室到规模工厂创业之路

当你走进威斯康辛州斯托顿市中心那栋4,500平方英尺的现代化厂房,很难想象这一切竟始于一个普通的地下室。

2015年,在Brad Woods家的地下室里,一台普通的3D打印机和一个不甘平凡的梦想,悄然改变了金属3D打印的未来轨迹。

"说实话,一开始我就是想让3D打印变得更有意义。"Woods回忆道,手指轻敲着桌面上一件金属打印样品。

当时的他,作为一名自学成才的计算机科学家,收到了一份改变人生的礼物:

一台FDM3D打印机。

就是这台简单的设备,激发了他对材料创新的无限遐想。

AM易道认为,Woods的地下室创业故事折射出3D打印行业最动人的特质:创新不分大小,突破永无止境。

如今的TVF已经远非地下室时代的"作坊"。现代化的生产线、研发团队,以及源源不断的创新成果,都在诉说着这家公司的蜕变。

更令人期待的是,公司已经开始筹划新一轮扩产,以满足市场日益增长的需求。

"从地下室到现在这个规模,说实话,五年前我根本想象不到。"Woods笑着说,

"但我们的初心从未改变—让金属打印变得触手可及。"

技术突破与产品创新 

TVF一直在解决一个问题:

在保持打印性能的前提下,究竟能往塑料中添加多少金属粉末?

这个问题是所有金属FDM线材开发的核心问题。

TVF的主打产品金属丝材,本质上是一种以生物塑料PLA为基底的复合材料。

目前,产品已经实现了约90%的金属含量,烧结后可达99.9%的金属纯度。

标准产品线包括316L不锈钢、铝、铜、青铜和铁等材料,同时还提供超过30种特殊合金的定制服务。

各类钢,718,甚至钛合金也在范围内!

看到这些材料,AM易道认为这个事就不太简单了。

本文不展开引申,简单来说,如果通过FDM金属线材间接制造把这些3D打印高端应用的成本大幅度降下来,这个行业恐怕要重新洗牌。

从表的第一列可以看到,TVF针对于各种材料的核心参数:金属含量,都完全开放给客户。

非常值得尊敬。

工艺特点与应用创新 

TVF的材料应用范围令AM易道惊叹的同时,其应用也多种多样。

从珠宝饰品到电影道具,从教育演示到工业零件。

根据其网站自述,材料具有多项显著优势:

烧结收缩率仅7%且变形小。用户甚至可以通过控制烧结时间来调节零件密度。

从工艺来说,对于精密工业零件,则采用"打印-脱脂-烧结-精加工"的工艺路线。

和许多酯基金属3D打印的技术流程几乎一致。

从TVF官网可以看到各类脱脂、烧结设备的具体参数和价格。

因为这类流程工艺参数和设备严格绑定,所以TVF除了卖材料本身,这些后处理设备也是其主要营收来源。

有趣的是,并非所有应用都需要烧结。

饰品、艺术品和电影道具常常直接在"生坯"状态下抛光使用。

该材料还支持多材料打印,但不同材料的烧结温度差异是最大的挑战。

开放创新:携手客户共同发展 

TVF独特的开发理念是与客户共同开发,这可能也是知名厂家与之合作的原因之一。

他们在自己研发烧结工艺之前就发布产品,并且让客户参与技术开发过程。

Woods坦言:"在有些领域,客户的进展已经超过了我们。"这种开放的态度促进了技术的快速迭代。

目前,约25%的业务来自定制需求,客户群体涵盖业余爱好者、制造商、教育机构,甚至包括NASA

产品已实现全球七大洲分销,而他们始终保持开放和分享的理念。

当前,前面从材料列表可以看出,TVF正在多个方向持续创新:开发包括铋和钛的的新材料、探索工具钢配方、推进大型零件制造技术。

与威斯康星大学麦迪逊分校(这也是之前AM易道分享过关于平价SLS团队的毕业学校)的合作研究围绕烧结工艺展开。

未来AM易道将分享更多其研究进展。

TVF的的业务布局还包括了教育领域

正如创始人Woods所说:"很多院校都想开设增材制造课程,但很少有机构能负担得起粉末床熔融打印机。使用普通打印机配合我们的金属丝材,完全能满足教学需求。"

TVF表示,短期目标是在六个月内将产能提升至少五倍。

随着市场对金属丝材技术的接受度不断提高,固定订单客户群正在形成,更大的增长机遇即将到来。

AM易道最后聊两句:金属3D打印新格局?

FDM成熟的打印金属材料,可能是金属增材制造从高端企业走向普通工作室的重要一步。

我们先不谈论间接金属制造的技术难点和问题,乐观来看:

当我们把TVF近十年的材料创新与国内各企业在消费级FDM
打印领域的优势结合起来,我们看到的是一个全新的制造范式正在成型。

农场主、爱好者、工作室达人、狂热的创客或将迎来新的爆发。

想象一下,当全球每个创客都能以不到1000美元的成本开展金属零件试制,当每个工程专业的学生都能亲手完成金属打印实验,当小型工厂能够建立起经济可行的金属零件打印生产线,这将如何重塑整个制造业生态?

传统金属3D打印市场的格局可能因此发生深刻变化。

更令人期待的是这种变革对创新文化的影响。

当技术门槛降低,当试错成本可控,AM易道期待看到更多勇于挑战传统、开创新路的创造者。

制造业民主化的道路,这类事件,可能只是开始。

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Reference: 1. https://thevirtualfoundry.com/
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