本轮融资由风险投资公司True Ventures领投，跟投包括GM Ventures，保时捷SE，Maniv Mobility和next47（一家为西门子电力和天然气公司工作的风险投资公司）。Seurat除了去年6月通过种子融资获得的341万美元之外，再次筹集了1350万美元。

从左至右：副总裁Kourosh Kamshad ，首席技术官James DeMuth，首席执行官Erik Toomre

在3D打印和制造行业内，Seurat Technologies凭借其目前正在开发的革命性金属3D打印技术，已经引起了一些轰动。该技术最初是由劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的一个团队开发的，该团队包括Seurat现任首席技术官James DeMuth。 DeMuth在一份声明中表示：“如果没有LLNL的尖端激光和光学工程工作，我们创造这项新技术的能力是不可能实现的。

该公司已经提交了20多项专利，并暗示它可能会成为这个行业的颠覆者。

图：专利的图6显示了一个光回收系统。 来源：Seurat Technologies公司

该公司在2016年提交的一项专利详细介绍了一种由“粉末床成像的二维能量图案化系统”组成的3D打印过程。这表明，Seurat正在探索一种金属3D打印工艺，该工艺采用“二维图案化的能量束“来熔融金属粉末，这也能够将激光器的能量重新用于更有效的系统。

Seurat还提出了一种“机械手”，通过在打印过程中对零件进行加工操作和重新定位，可以改进增材制造工艺。与通常的粉末床熔融加工方式不同的是，Seurat将通过移动式构建平台的方式，像传送带一样来分区加工从而制造更长的零部件。

图12B展示了3D打印机的不同区域内的长部件的制造。 图片来自Seurat Technologies Inc.

最新一轮的融资将有助于这家硅谷公司推进其增材制造技术的发展，并准备产品早日上市。Seurat Technologies首席执行官Erik Toomre评论道：“在过去几个月中，我们已经能够取得一些重大的里程碑。 这些资金将为我们提供所需的燃料，以迅速加速我们实现这一突破的商业化能力，最初我们的重点将放在汽车，能源和航空航天领域。“

True Ventures风险投资合伙人Rohit Sharma补充说：“目前的金属增材制造业需要数十年的技术积累“我们相信，Seurat团队已经准备好从快速成型、定制打印到工业级规模的金属打印。”

来源：南极熊

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而就在1年前的2016年9月15日，Carbon宣布获得来自战略投资合作伙伴GE、宝马、尼康和JSR的C轮投资8100万美金。这笔资金将用来将M1 3D打印机推向国际市场并走向深度的生产化应用。

Carbon共募集资金高达4.22亿美金再一次刷新业界视线，而不仅仅是融资金额，在3D科学谷看来，Carbon最漂亮的融资成绩单莫过于来自用户端的投票，包括通用电气，宝马，阿迪达斯，这些企业投资基金对Carbon的青睐为Carbon的发展起到了一路保驾护航的作用。

显然Carbon专有的数字光合成技术（Digital Light Synthesis technology）正在渗入工业制造和消费品制造领域，面向制造市场而不是原型，这是Carbon吸引投资人的一大理由。

Carbon的联合创始人兼首席执行官Joseph DeSimone博士表示，3D打印用于制造的想法正在受到业界重视，Carbon正在与阿迪达斯计划制造数百万双鞋子。

之前，阿迪达斯关于Futurecraft 4D的计划是2018年底十万双，看来这一数字将要发生变化。根据Joseph DeSimone博士，这个数字可能会在2019年跳到上百万。

而不仅仅是制鞋业的需求呈爆发之势，Carbon正在迅速将技术应用的足迹扩展到消费电子、医疗和牙科等领域。

 3D科学谷Review

除了创始团队在化学高分子、软件、硬件等学科深厚的技术功底，在3D科学谷看来Carbon强大的融资能力可以归纳为三方面：非同寻常的讲故事的能力、迅速结合应用端与制造商共同开发的能力、成长型思维。

讲故事：

Carbon在研发出产品后，甚至不急于参加展会，Joseph DeSimone博士携带着Carbon的设备参加了TED演讲。

在演讲中，他提到他们受到《终结者2》电影的启发，认为为什么3D打印机不能像《终结者2》里所看到的T-1000从一滩液体中实时生成一个3D对象？他们希望找出一种方法真正实现它。 为了让好莱坞的科幻变成现实，Carbon转换了一个全新的视角来看3D打印。具体来说，Carbon把自己在化学和物理领域的专业知识带入了一个依靠机械技术的行业。 从光聚合物化学的角度来看，氧抑制聚合是很好理解的。在这中间，Joseph及其创业团队思考的是这个氧抑制的办法是否适于3D打印。事实证明，通过将光和氧气结合起来，他们可以连续地生成一个部件，不仅打印速度快而且没有分层。

TED演讲结束后，2015年Carbon获得了谷歌1亿美金的投资。

交朋友：

如果一个“很炫”的技术不能牢牢地跟应用结合，那这个技术很难获得市场的认可。Carbon的接地气之旅来自于与各路应用端的深入合作。卖设备和材料是第二位的，先探索应用结合点。

2016年Carbon宣布与四家3D打印服务机构和合同制造商结盟以扩展其在消费端和工业领域的市场。这四家公司包括领先的在线3D打印服务平台Sculpteo、3D打印服务商CIDEAS、The Technology House和WestStar。通过这些合同制造商，Carbon与应用端结合的触角迅速延伸到医疗、航空航天、国防、汽车、电子、能源和消费产品等行业。

汽车行业不仅仅福特是Carbon的初始使用者，在慕尼黑的研究和创新中心，宝马已经开始使用Carbon的CLIP技术3D打印个性化的产品。

工业领域与消费领域双管齐下，2017年，阿迪达斯与Carbon战略合作通过Carbon的光和氧气化学反应3D打印技术来制造Futurecraft 4D。

成长型思维：

成长型思维是用于形容一个人乐于接受挑战，并积极地去扩展自己的能力。而Carbon这家企业具备了成长型思维的特质：欢迎挑战、拥抱变化、总是寻找机会、认为凡事皆有可能、珍视反馈主动学习、喜欢探索新事物、认为每一次失败都是一堂课。

这的确赋予了Carbon无限的能量。

就在近日，Joseph DeSimone博士还表示他们在探索Carbon的3D打印结构如何对泡沫塑料行业带来冲击？Carbon表示，3D打印多种弹性体材料的复杂多样网格结构将使其能够影响甚至扰乱当前的泡沫塑料行业。也就是说，虽然当前的泡沫塑料仍然发挥着舒适性、安全性的作用，但Carbon相信其定制化的3D打印结构将以其独特的优势取代部分的泡沫塑料市场。为此，Carbon可以说是软硬结合，除了所擅长的材料组合，使用Carbon的软件，用户可以简单地输入零件的设计约束（例如重量和尺寸）及其所需的机械性能，即可获得满足其特定需求的点阵结构材料。

可控的机械性能实现能力可能会对目前依靠泡沫材料提供舒适感的应用（例如软垫椅子或头枕）以及安全方面的应用（例如头盔）或者运动领域的应用（例如运动器材或运动鞋）等带来商业机会。这是在冲击泡沫塑料行业方面，Carbon认为凡事皆有可能的依据。

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Markforged的市场定位受到了投资机构的认可，如今，由西门子Next 47创业基金牵头筹集了3000万美元。跟投企业包括微软风险投资基金和保时捷等。

Markforged 3D打印机的价格从3,499美元到99,500美元不等，这取决于所选的型号和材料。

图片：Markforged产品系列

微软的合伙人Matthew Goldstein在一份声明中说：“随着云服务缩短软件工程师的开发周期，3D打印也加速了制造业的创新。”

3D打印确实是一个热门行业，因为3D打印的无模化可以实现更便宜和更快速的制造。无论是运动鞋还是牙科，几个行业都在嗅探机会。惠普和德勤也宣布，他们正在3D打印和数字制造服务方面进行合作。

到目前为止，Markforged已经共筹集了5,700万美元，并将用新的资金开发新的3D打印技术。而Markforged的业绩也开始明显提升，自今年第二季度以来一直盈利。

Markforged是一家不断创新的企业，2016年，Markforged 公司推出了Mark Two的下一代产品-Mark X 3D打印机，该设备同样集成了Markforged 专有的连续纤维丝（CFF）3D打印技术，可打印的材料包括Markforged公司的Nylon和Onyx等塑料材料，以及纤维增强材料——碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。该设备可应用在汽车、机器人、假肢和运动器材等行业。

与Mark Two相比，Mark X 在三个方面实现了功能升级，包括：更大的构建体积（达330×250×200毫米），在过程中可进行激光检验，以及打印对象精度的提升。

图片：MarkX

为了进入到制造领域，Markforged还推出了自己的过程中监测系统。该系统的作用是使用激光传感器不断测试尺寸精度，确保打印出来的部件与对应的数字模型完全一致，连接在打印头上的激光器可以扫描打印部件的任何打印层，以检查其是否满足预期的要求和公差，用户可以通过Markforged的Eiger软件来控制该激光器。

根据3D科学谷的市场研究，在碳纤维复合材料领域的3D打印设备玩家包括桌面级的Markforged，Orbital Composites，工业级的Stratasys、Arevo Labs、Impossible Objects、EnvisionTec等

而同样来自麻省理工创业团队的Impossible Objects在2017年10月完成了A轮640万美金的融资。其设备是于5月份推出的复合材料打印设备：Model One。Impossible Objects的CEO Larry Kaplan声称Model One速度比FDM技术快10倍，屈服强度比市场上的其他塑料3D打印产品大10倍。Model One的首批用户包括全球著名的电子合约制造商美国捷普公司(Jabil) 。

或许是投资机构对复合材料的3D打印技术情有独钟，不仅仅是来自美国东海岸的Markforged和Impossible Objects, 来自美国加州西海岸的Arevo Labs也于2016年就完成了700万美金的A轮融资。Arevo Labs不仅提供碳纤维工业级3D打印机，还提供3D打印的新型碳纤维和碳纳米管（CNT）增强型高性能材料，而且使用其专有的3D打印技术和专用软件算法可以使用市场上现有的长丝融熔3D打印机制造产品级的超强聚合物零部件。

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最近，牛津大学的研究人员发现了一种高精度的3D打印干细胞培养人体组织的方法，该人工组织可用作药物毒性测试，科学家将能够看到某些药物成分如何与人体组织反应，从而减少对动物实验的需要。

事实上，3D生物打印人体组织一旦发展成熟，不仅仅可用于药物毒性测试，还是修复人体受损区域的一种手段。

牛津大学的这一生物3D打印技术发表在“科学报告”杂志的一篇研究论文中，牛津大学（化学系、生理学、解剖与遗传学系）和布里斯托大学（分子医学中心）的跨学科团队共同合作，从而找到了一个新的通过3D打印干细胞来培养人体和动物组织的方法。

3D printing of cellular constructs. (a) Schematic of cell printing. The dispensing nozzle ejects cell-containing bioink droplets into a lipid-containing oil. The droplets are positioned by the programmed movement of the oil container. The droplets cohere through the formation of droplet interface lipid bilayers. (b) A confocal fluorescence micrograph showing droplet interface bilayers (stained yellow) within a cell-free printed construct (11 × 14 × 7 droplets). The bilayers were visualised by adding sulforhodamine-101 (~10 μM) to the print solution. (Scale bar = 100 μm). (c) Histogram showing the mean HEK-293T cell density in printed droplets under oil as a function of the cell density in the bioink. The cell density was calculated as the mean number of cells per droplet (n = 25) divided by the mean droplet volume. Error bars represent the compound error of droplet size variance and cell per droplet variance. (d) A bright-field micrograph of a patterned cell junction, containing two cell types, printed as successive layers of 1 nL droplets (d = 130 μm) ejected from two glass nozzles (d = ~150 μm). (e) A confocal fluorescence micrograph of a printed HEK-293T cellular construct (11 × 14 × 2 droplets) under oil. Live/dead cell staining was performed with calcein-AM (CAM, green) and propidium iodide (PI, red), respectively. Visible are approximately 700 cells at 4 × 10⁷ cells mL⁻¹ with a viability of 85% (determined by manual cell counting). (Scale bar = 150 μm). (f) A high magnification, confocal fluorescence micrograph of a live/dead assay performed on an HEK-293T cellular construct (7 × 8 × 4 droplets) printed at a starting concentration of 1.5 × 10⁷ cells mL⁻¹, with a mean occupancy of 38 cells per droplet equivalent to 3 × 10⁷ cells mL⁻¹. Visible are some of the droplet boundaries. (Scale bar = 75 μm).

这种打印技术被成为“液滴”3D打印技术，在牛津化学系化学生物学教授Hagan Bayley的带领下获得了成功培养复杂组织的成果。“液滴”3D打印技术的原理是将活性组织细胞包裹在脂质涂层中，这种方法可以提高单个细胞的存活率。OxSyBio（牛津合成生物学）的主要作者和生物科学家Alexander Graham博士解释说：“我们的目标是制造具备天然生物体的基本行为和生理学的三维生物组织。 我们将相对便宜的组件组装成高分辨率的细胞3D打印设备，用来制造具有一定复杂性的人造组织。”

High-resolution patterning of two cell types. (a–c, e,f) Confocal fluorescence micrographs of printed cellular constructs in oil, immediately after printing. HEK-293 cells stained with Deep Red (DR) or Red CMPTX (RC) CellTracker™ dyes were false-coloured blue and yellow, respectively. (a) A Y-shaped structure within a square construct (8 × 9 × 4 droplets), with a mean feature width of 180 μm. (Scale bar = 200 μm). (b) A cruciform pattern of HEK-293 cells within a square construct (10 × 12 × 5 droplets). (Scale bar = 250 μm). (c) A high magnification image of the patterned HEK-293 cells in (b). (Scale bar = 100 μm). (d) A 3D model of a cuboidal cellular construct with an interface between two HEK populations (HEK 1, yellow; and HEK 2, cyan) at a diagonal in the x-z plane. (e,f) Partial cross-sections at fixed vertical positions (45 and 192 µm respectively) of a cellular construct (21 × 24 × 7 droplets) printed based according to the model in (d), showing both HEK populations. (Scale bars = 250 μm). (g–j) Side-on images of lamellar constructs, comprising CellTracker™ stained HEK-293 cells before and after phase transfer. The lower, DR-stained HEK-293 cell layers (yellow) were 3 droplets thick, while, the upper, RC-stained HEK-293 cell layers (blue) were 4 droplets thick (g,h) or 3 droplets thick (i,j). Images were recorded: (g) at day 0, in oil, immediately after printing; (h) immediately after transfer to culture medium; (i) on day 3 of culture, in medium and; (j) on day 5 of culture, in medium. (Scale bar = 250 μm).

研究团队希望其新的3D打印方法可以对世界各地的医疗保健产生积极影响，从而消除动物实验的需要，以及推进组织再生疗法的进程。

Phase transfer and culture of printed constructs containing HEK-293T cells. (a) Gel encapsulation of a printed construct and phase transfer. The printed cellular construct was gelled by standing at 4 °C for 20 to 25 min and the lipid in the oil was removed by washes with silicone oil AR20 at room temperature. The construct was then coated with a thin layer of cell-free bioink, which was gelled by standing at 4 °C for 20 to 25 min. The gelled construct was then transferred into the upper phase of an oil-culture medium two-phase system. The construct fell through the oil into the culture medium. (b) Image of a z-stack 3D reconstruction of live/dead-stained HEK-293T cells printed as a cuboid construct (7 × 8 × 4 droplets) immediately after printing under oil. The printed droplets had a mean density of 2.9 × 10⁷ cells mL⁻¹ with a viability of 96%. (Scale bar = 200 μm). (c) Image of a z-stack 3D reconstruction of live/dead-stained printed HEK-293T cells after gel encapsulation and transfer to culture medium. (Scale bar = 200 μm). (d) Graph showing HEK-293T cell viability (including standard error of the mean) of five printed constructs at day 0 after transfer to culture medium. Viabilities were determined by using automated object counting, values of which were used either unmodified or resolved with respect to mean cell size. (e) Image of a z-stack 3D reconstruction of immunocytochemistry performed on a construct in culture medium at day 7: cell nuclei (DAPI, blue); cytoplasm of live cells (CAM, green) and; mitotic marker (phospho-histone H3 ICC, PH3, white). (Scale bar = 200 μm).

鉴于3D打印技术的潜在影响，研究人员已经注意到技术的商业化前景。于是在2016年1月，从Bayley实验室中孵化出伦敦医疗3D打印公司OxSyBio这家初创企业，这家公司将寻求“工业和生物医学目的”的新技术商业化。

Growth and differentiation of printed oMSCs. (a,b) Image of a z-stack 3D reconstruction of live/dead-stained printed oMSCs: (a) immediately after printing and; (b) after 10 days in culture with the TGF-β3 supplement. (Scale bars = 250 μm). (c) Graph of oMSC viabilities (including standard error of the mean) for five printed constructs immediately after transfer to culture medium. Viabilities were determined by using automated object counting, values of which were used either unmodified or resolved with respect to mean cell size. (d) Confocal fluorescence micrograph of immunocytochemistry performed on a printed oMSC construct after 3 days of culture with a TGF-β3 supplement: SOX-9 (orange); nuclei (DAPI, blue); cytoplasm of live cells (CAM, calcein-AM, green). (Scale bar = 50 μm). (e) High-magnification micrograph of immunohistochemistry performed on a printed oMSC construct after 35 days of culture with TGF-β3 supplement; type II collagen (diaminobenzidine tetrahydrochloride (DAB), brown); nuclei (hematoxylin QS, blue). (Scale bar = 25 μm). (f) Digital PCR measurements of SOX-9 mRNA expression in printed oMSC constructs (n = 22) and oMSC pellet cultures (n = 24) after 7 days in chondrogenic medium with or without supplementation of TGF-β3. Each printed and pellet sample was replicated 4 to 6 times from four oMSCs sources, each extracted from a different sheep. SOX-9 expression was normalised to an endogenous β-actin control. Error bars represent standard deviations. Differences were tested by using a paired t-test, with two-tailed p values < 0.05 considered significant.

OxSyBio首席技术官Sam Olof博士说：“生物3D打印有许多潜在应用，我们相信可以通过使用来自患者的细胞来模拟或增强天然组织功能来创建个性化治疗。 3D打印的生物组织也可用于诊断应用 – 例如用于药物或毒素筛选。”

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点阵结构的超轻型特点适合用在抗冲击/爆炸系统、或者充当散热介质、声振、微波吸收结构和驱动系统，所以说点阵结构可以是非常有用的。不过包括晶格和蜂窝结构，在传统的CAD软件中通过手工来创造却是非常耗时的。这就诞生了“更智能的CAD系统”：通过电脑的算法来完成复杂产品的建模过程。本期，3D科学谷与谷友共同来领略又一家针对创成式设计的软件产品：nTopology。

nTopology是一家创业型公司，是由15名工程师和软件开发人员组成的团队，经过几年的努力，nTopology发布了Element软件。设计师可以通过流行的CAD建模工具创建初始对象，然后，将设计导入到Element中，在这里通过创成式算法来完成更复杂的设计。

Element的功能建模涉及到通过设计算法和设置参数来实现的矢量模型，参数可由用户设置。例如，可以通过沿着网格表面来设置特定函数来创建晶格、肋或细胞结构。

这个过程调用了一种网格的“图形”，通过通过对网格应用网格函数，在网格上的每个节点处生成正方形，就会创建格子网格。

当然这些网格可以具有一定的厚度，通过函数将给定的向量应用于沿图形的每个节点，从而产生具立体感的网格设计。当可变厚度应用于局部的网格的时候，这些网格区域看起来比其他区域更多地像被挤出来一样。

设计工程师除了Element软件中自带的调用元素，也可以通过规则生成器工具创建自己的矢量单元和定义功能。通过规则生成器工具可以绘制横梁和面以创建属于自己的胞元结构。

通过图形工具可以绘制束元素、面或壳，以创建可以沿着图形生成的矢量场，并用于创建独特的拓扑元素。有了这些基本的元素，在将这些创建好的横梁和面应用到每个节点的时候，在整个图形中就产生了螺旋的效果。通过翻转墙壁，就可以扭转螺旋线的方向。

当然，仅仅做出来一些炫酷的三维模型是远远不够的，你还需要确认这些模型的力学性能和其他性能是否满足需要。这部分工作是通过一些有限元分析（FEA）软件来完成的，例如SIMSOLID或Abaqus FEA，不过设计师可以将FEA数据直接导入到Element软件中。

例如通过SIMSOLID发现一种专用排气管Inconel 718材料的压力容器中具有过高的压力，这是由内部空气引起的。通过将FEA数据导入到Element软件中，从而调整管道中对内部压力产生变化的厚度，以补偿部件在现实世界中经受的压力。通过在压力值较高的地方将零件变厚，在压力较低的部位变薄来实现轻量化，并加强零件的力学性能。

为了进一步降低零件的重量，可以应用独特的拓扑结构，例如网状或蜂窝结构。当将网状结构应用到压力容器的设计后，可以将重量减轻50％。这些网状结构并不是均匀分布到压力容器上的，而是根据压力的情况，在压力高的部位分配密集的网格，在压力低的部位分配稀疏的网格。

此外，还可以以多种方式进行优化，包括将网格的形状改为六边形，而不是正方形。此外，这些结构还可以增加散热或具有有高的表面积，以增加降噪的能力。

当然，对于许多可能要在Element中创建的形状，3D打印可能是将设计带入到物理世界的最佳实现形式。不过，Element软件不限于3D打印的建模需要。

为了配合CNC铣削的加工要求，Element将会添置一定的约束包括可以确保肋具有一定的拔模角度用于CNC加工，这需要设计软件的人员对加工制造进行深入的理解和研究。此外，nTopology正在开发基于仿真数据自动确定最优结构的算法。

目前，Element Pro专业版每人每年价格为$ 10,000。 Element Free免费版允许用户生成一些预定的模式并定义这些模式的参数，但是Element Pro添加了许多专业级功能，如规则生成器，随机结构和偏移增厚等。

 3D科学谷REVIEW

近几年涌现了大量的如nTopology这样的创业企业进入到建模领域，利用计算机的算法来完成人工难以实现的建模工作是这类创业企业的共同特点。

不过这些创业企业并非是颠覆者，可以说当前的CAD建模软件已经采取了各种方式拥抱拓扑优化与创成式设计。

带拓扑优化基因的Altair

关于拓扑优化与创成式设计软件，Altair的拓扑优化技术在市场上已经有了20多年的积累和品牌声誉，在3D打印领域，solidThinking最出名的两款软件是Insprie和 Evolve。Inspire不仅集成了强大的拓扑优化技术，还可以无缝对接其他的CAD软件，使得设计师不需要懂得复杂的CAE知识就可以达到高效的建模水平。Evolve则提供了一个高度融合的三维建模和渲染环境，使得设计师更高效的对各种设计方案进行评估、研究以及可视化。Altair的拓扑优化技术与仿真技术结合，使得设计师只需要给出载荷和工况，软件将提供最高效能的结构设计。

将拓扑优化与创成式设计集成到CAD软件中

Within是Autodesk收购的一款创成式设计软件，Autodesk Within 软件在3D打印轻量化零部件设计方面的优势，源自于一种先进算法，根据参数的变化而生成不同的输出结果。产生式方法根植于系统动力学建模，其本身的性质意味着它们十分适用于那些重复性的过程，即通过大量设计操作和迭代而获得的解决方案。

Autodesk Within主要通过一种优化的引擎获取输入参数：比如重量、最大应力和位移等。并生成带有“可变密度晶格结构和表面外观”的设计。而最后的对象可以根据严格的规格进行调整，最终所得的组件将优于使用传统方法设计出来的部件。Autodesk Within使设计师能够在执行设计规则并且增加了3D打印/增材制造的限制条件的情况下创造出带内部晶格结构的轻质零部件，并且可以进行晶格优化、表面优化，还能够显示应力测试结果、内置优化引擎和优化设计以进行精确的增材制造。

来自美国哥伦比亚大学毕业的Jesse Blankenship创立了Frustum公司，并推出了基于云的拓扑优化软件Generate。这家公司被西门子投资，西门子通过Frustum为其西门子NX软件提供拓扑优化生成器。

此外，西门子NX还与Materialise的增材制造技术的无缝衔接和关联，包括点阵技术、支撑结构设计、3D嵌套、 构建托盘准备、构建处理器框架等，免除数据转换，确保数字化产品设计模型的任何变更都将自动反应在关联的3D打印任务中，进而增强模型的准确性，提高质量，加快从设计到生产的过程。

自成一派的算法

与生物学结合 Nervous Systems为NB搭建的“泡沫细胞三维阵列结构”平台，提供相对密度低，高度多孔结构的建模，带来既轻又强的结构属性。这有点像自然界的木材和骨的泡沫结构，在不同的区域因为结构的不同而显示出不同的材料特性。

基于云 在设计轻量化结构零件时，需要结合整个零件的功能实现，综合考虑空隙精度、空隙率、空隙形状、空隙大小、孔分布以及相互之间连通性等因素。轻量化结构零件由基本结构、外形结构及超轻结构合成。在这个过程中，体现出设计能力的水平，这时候，辅助设计软件应运而生。Betatype定位于复杂点阵结构建模软件平台，这是个基于云的CAD / CAM解决方案，用来为增材制造实现诸如点阵结构这样的复杂的几何形状。

针对3D打印 Materialise 3-matic可以通过创建 3D 纹理、轻量化模型和流道结构来改进设计，实现更复杂的建模。Materialise 3-matic Structures 轻量化模块可以帮助设计师轻松地优化设计并将其转换为轻量化组件。

3D科学谷认为当前的三维建模领域正随着制造业对更加复杂的设计需求而出现了智能化趋势，大型的CAD软件建模公司则是采取了收购或无缝衔接那些定位于拓扑优化和创成式设计领域的软件产品，从而迅速的实现与现有的建模软件的衔接。小型创业企业或者是前期已经成长起来的中型企业，则以独特的优势存在于竞争中，或是针对于消费级和生物仿生力学的设计需求与特点，或是结合了基于云这样的建模趋势，或是针对3D打印的特点将不同的建模环节融合打通。

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2017年7月16日，Desktop Metal宣布完成1.15亿美元的D轮融资项目，以进一步加速公司成长和推进其端到端金属增材制造系统。这使得Desktop Metal的融资从2015年10月开始总共达到2.12亿美元，从而晋升为投资界的又一独角兽企业。

参与D轮投资的企业包括New Enterprise Associates-新企业协会，GV（谷歌投资-Google Ventures），通用电气创业投资公司，未来基金以及Techtronic Industries。其他投资者包括Lowe’s，Lux Capital，Vertex Ventures，Moonrise Venture Partners，DCVC Opportunity，Tyche，Kleiner Perkins Caufield＆Byers，深圳资本集团和沙特阿美公司。

其实此次的D轮融资离2017年2月的C轮融资才半年时间，当时4500 万美元 C 轮融资，是由 GV（前身是 GoogleVentures）领投，宝马风险投资部门 BMW iVentures、家装零售商 Lowe’s 的投资机构以及早期合作伙伴 Saudi Aramco 和 GE 等参投。

Desktop Metal首席执行官兼联合创始人Ric Fulop表示，这笔资金将有助于推动公司的上市速度，扩大销售计划，推动先进研发的发展,Desktop Metal将在2018年探索国际市场方面的扩张。

Fulop说：“我们正处于一个令人兴奋的变革边缘，关于如何颠覆原来的设计理念、制造原型的过程，以及最终批量生产金属部件。最新的资金使我们能够在未来几个月内出货我们的Studio系统，并在2018年推出我们的生产系统，同时也使我们能够在全球范围内拓展公司的业务。我们的投资者的持续支持加强了Desktop Metal在增材制造领域的解决方案，帮助工程师和制造商首次在整个产品开发生命周期中应用高效率的金属3D打印，有效地批量生产复杂的金属零件。”

GE Ventures先进制造高级总监Steve Taub说：“GE Ventures的使命是投资于具有尖端技术的创业公司。Desktop Metal的团队和技术完全符合他们所承诺的：通过创新的金属3D打印技术改变零件制造方式的愿景，使之成为现实。我们看到工程师有很大的潜力重新思考零件和产品的设计与制造方式。”

New Enterprise Associates的合伙人Dayna Grayson评论说：“Desktop Metal的团队和技术表现让我们感到兴奋，他们以速度和质量开创了3D打印的新前沿，重新定义“3D打印”这个术语，不仅仅是简单地将数字模型变成物理模型。这可能会影响未来几十年的制造和工艺。”

Desktop Metal桌面金属旗下的产品线包括两款金属3D打印产品，DM Studio和DM生产系统，涵盖了从原型到批量生产的整个产品生命周期。Desktop Metal称其新产品将通过提高生产速度、安全性和质量同时降低成本来颠覆传统的金属制造方法。

DM Studio系统

DM Studio系统价格低至49,900美元，被誉为第一款可用于快速成型应用的办公室友好金属3D打印系统。该系统包括3D打印机以及微波增强烧结炉，可以在办公环境或工厂车间生产复杂且高品质的金属3D打印部件。

DM生产系统

据称是用于批量生产高分辨率金属部件的最快的3D打印系统。与DM Studio系统定位于原型的制造不同，DM生产系统采用专有的单通道喷射（SPJ）技术，可将金属零件加工速度提高到现有激光金属3D打印系统的100倍。 Desktop Metal认为DM生产系统将使制造商能够显着降低其成本，从而使该技术成为铸造的替代技术。

3D科学谷认为Desktop Metal吸引投资人的最主要原因是其宣称100倍当前速度的单通道喷射（SPJ）技术，而这项技术与我们所熟知的binder jetting粘结剂喷射技术有着一定的相似之处。binder jetting粘结剂喷射技术是由麻省理工的Ely Sachs与Mike Cima研发出来的，这项技术已经被voxeljet、exone等公司商业化。而在Desktop Metal的联合创始人团队中，就包括麻省理工材料科学教授 Ely Sachs（3DP粘合剂喷射技术的发明者）。

在3D科学谷看来，与DM Studio系统采用的熔融挤出方式不同，DM生产系统采用的单通道喷射（SPJ）技术可以极大的实现精密复杂的几何形状，包括细小的晶格点阵机构，这也使得Desktop Metal拥有了与当前普遍采用的粉末床熔化金属3D打印技术相PK的实力：高度复杂的金属零件制造。

Desktop Metal 团队由材料科学、工程学和软件领域的专业人士组成，公司联合创始人兼 CEO Ric Fulop 之前创立过电池技术公司 A123 Systems，在创立自己的 3D 打印公司之前，他也曾为该领域内的几家初创企业提供咨询和投资， 他投资的公司包括MarkForged, OnShape, ProtoLabs和SolidWorks，作为North Bridge投资公司的合伙人， Fulop积累了丰富的相关经验，他认为Desktop Metal的技术将为制造业带来的革命堪比于芯片对IT业带来的革命。

Fulop博士所提到的芯片带来的革命令人瞩目，一个主要的原因是芯片让世界互联，万亿个像蜂巢一样相互连接的芯片是整个世界的硬件基础，而构建于其上的软件体系正是网络经济。我们生活的世界遍布互联芯片，整个星球的触觉从未如此灵敏过。大量单一功能聚合可以形成智慧，这是最可靠的方式。（引用网络经济的十种策略，作者kevin Kelly）

如果说芯片让世界互联，那么数据或许将驱动制造。这或许是谷歌领导投资Desktop Metal的原因：数据。

如果我们仔细分析一下，不难发现。在2015年，谷歌就以1亿美金的投资额领投了塑料3D打印领域的独角兽企业Carbon。到2016年，Carbon共募集资金高达2.22亿美金。

在制造的背后，我们不难发现数据的重要性日益浮现。未来，数据将引领人类社会走向何方，将对人类的生活和制造方式带来什么样的改变？在3D科学谷看来，这是个值得思考和关注的事情，也是重新思考制造业的另一种投资思路。

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Polymaker在2016年延续迅速增长势头，业绩同比增幅超过200%，Polymaker的高速成长以及3D打印应用的日益广泛，帮助公司获得不少投资人青睐。作为一家位于上海、面向全球市场的材料科技企业，Polymaker一直致力于创新型、高品质的3D打印材料开发及生产，为全球客户提供卓越的材料解决方案。2016年上半年，Polymaker通过全球最大的众筹平台kickstarter成功推出首个抛光机硬件产品，以及最新开发的Polysmooth材料，在业内首次开发出了安全高效、品质卓越的3D打印表面抛光解决方案，获得了市场的广泛认可。以此为契机，Polymaker进一步发力工业市场，以材料创新推进3D打印更广泛深入的行业应用。

本轮融资的完成，也将帮助Polymaker进一步提升产能，加大研发投入，推出更多高品质的产品及应用服务客户。“我们的客户覆盖了从兴趣爱好者到有需求多样的工业用户，这轮融资使得我们能更好的满足我们用户的需求”, Polymaker 董事长罗小帆博士这样说。根据罗博士的介绍，在接下来的数月时间里，我们将看到Polymaker推出一系列的创新产品。

除了发布这次融资消息，Polymaker还同时宣布任命Jeffrey L. Walters担任其美洲业务发展副总裁。Jeff在3D打印行业拥有6年的管理经验，Jeff的加入也将帮助Polymaker更好的服务其在美洲地区的客户，推动业务进一步增长。

” Polymaker是3D打印材料行业的领导企业，拥有高品质的产品及服务，我们将一如既往，以最高质量标准的产品推动业务的扩张。我们也坚信Polymaker丰富的高性能材料将为行业发展提供新的活力，为我们的客户带来全新的材料应用体验。” – Jeffrey L Walters, Polymaker美洲地区业务发展副总裁

在加入Polymaker以前，Jeff在美国知名3D打印材料企业Toner Plastics担任销售副总裁4年时间，并且曾在Enterprise Holdings(全球最大的租车企业之一，EnterpriseHoldings旗下有EnterpriseRent-A-Car、NationalCarRental以及AlamoRentACar几大租车品牌) 拥有18年经验，从事多个管理岗位。

关于Polymaker

Polymaker（上海聚复材料科技有限公司）是中国3D打印材料行业的领军企业，专注于新型3D打印材料的研发、生产及销售，在江苏省常熟市建有研发生产基地，在中国上海、美国纽约、荷兰乌特勒支设有分公司及物流中心负责当地运营，业务遍布美洲、欧洲、亚太及全球其他地区。Polymaker坚持通过不断创新打造自主品牌的战略，致力于为全球用户提供完善的3D打印材料解决方案，让3D打印改变世界。

文章来源：Polymaker

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有没有一种可能，你只需要上传你的工业设计到一家网站上，网站自动告诉你加工服务的价格和交期并保证质量。至于哪家工厂来接单？中间物流环节如何？这些都有网站来分配完成，这其中就有MakeTime, Xometry。

你或许会说，这已经不是新鲜事情了，不少的网站像i.materialise，shapeways都在进行这件事情。

不过，本期3D科学谷要介绍的与我们所熟悉的在线3D打印服务平台shapeways不同之处在于：

- MakeTime以及Xometry的模式叫做按需制造市场（MarketPlace),也就是说他们本身并不拥有任何设备，只是将接到的订单分配给与他们合作的厂家来加工完成。

- MakeTime以及Xometry更偏重于工业领域，而且并不仅仅限于3D打印，还对接了机加工，板材加工。

- shapeways上面可以有设计师来开店，而按需制造市场的商业模式则并不突出设计。

不过有一点，在线3D打印服务与按需制造市场是相通的，那就是改变制造模式和就业模式。这些模式对传统工业化大生产、特别是劳动密集型制造业的重要破突，将会极大的提升人类社会的生产力，会改变当前的产业结构，甚至社会结构。

Xometry刚刚获得了包括GE在内的2300万美金的投资，其特点正是将云制造、软件、3D打印、传统制造串联起来并和谐的共处一室，为制造业提供更快、更精准的服务。这样的平台将极大缩短原来的供应链，也发挥对社会有效资源精准配置的价值。而GE只所以投资Xometry正是因为GE在过去的几年内一直在通过Xometry的平台完成他们的一切外包订单的加工，GE发现了这一商业模式的价值。

除了GE，Xometry现有的用户还包括MIT林肯实验室，NASA美国宇航局，美国军队等等。正是通过Xometry的核心算法与机器学习，使得这些用户的需求即时的与具备该生产能力与技术能力的生产商对接起来，并高效的完成订单配置。

Xometry的创始人Randy Altschuler认为既然人们可以在线买日用品设置订购汽车，为什么不能实现在线定制零件呢？按需制造市场的功能是一种“网络控制器”，一边是包括汽车，航空航天，国防，医疗，科技，电信行业，一边是那些零散的制造企业。据说这在美国是个年500亿美元的市场，而通过按需制造市场的方式，客户只需要上传设计好的3D文件格式，网站系统软件可以完成订单。

像Xometry这样的企业已经建立了覆盖美国超过4000家客户的网络，并且与35个州的制造厂家建立合作伙伴关系。制造企业可以通过Xometry的网站免费申请加入合作伙伴计划，这一模式的好处是制造商可以花更多的时间用于核心业务，而不是为如何培养销售人员寻找订单而焦虑。

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除了这些火箭发射“大咖”，还出现了盯住市场空白的初创企业。Tri-D Dynamics是一家由加州大学的学生创立的一家创业公司，使用3D打印或混合3D打印技术创建小型火箭发动机。Tri-D Dynamics已经申请多项专利，他们相信3D打印的火箭发动机将使得空间旅行亲民化。

图片：Deepak Atyam和Alex Finch团队的Ignus火箭发动机

Tri-D Dynamics的创始人Deepak Atyam和Alex Finch已经证明，他们的技术具有良好的工作性，他们的火箭零件可以最快在短短两天内完成，最慢也就两个星期，而通过传统方法制造的发动机可能需要三或四个月。

图片：Deepak Atyam和Alex Finch团队的Tri-D rocket火箭发动机

创业的起因来自于Atyam在亚拉巴马州的马歇尔太空飞行中心的实习经历，他发现在宇航局正在研究3D打印完整的火箭发动机。基于在项目中获得的知识，他回到加州大学圣地亚哥分校，在那里他和Finch都是大学生。在2013年，他们打印和测试了一个全金属3D打印引擎，使大学第一个完成这样的壮举。

3D打印采用的是EOS M280 3D打印机，通过直接金属激光融化技术（DMLS）实现对含钴铬的金属合金加工。

3D打印更好的火箭发动机

3D打印为火箭发动机的设计和建造提供了许多新机会。在设计方面，可以制造传统制造技术难以实现的几何形状。Atyam认为发动机到目前为止，关键的部件包括火箭的喷嘴和燃烧室，而通过3D打印，可以大量减少装配需要。

图片：Deepak Atyam和Alex Finch团队的Ignus火箭发动机点火测试

此外，Tri-D Dynamics发动机的设计经过优化，从而消除了对打印过程中支撑结构的需要。其结果是一旦打印完成，节省时间、劳动力和成本。

Finch认为通过优化流体流动和冷却通道提升发动机的性能，Tri-D Dynamics审视每个零件是否是必要的，是否可以通过重新设计以减少零件数量，并以此为基础设计出新的设计。

空间发射亲民化

增材制造火箭发动机不仅可以将独特的几何形状和设计的能力融合在一起，3D科学谷认为是在合理的时间内以合理的成本制造这样的系统的唯一方法。

“很多小卫星和立方体卫星都通过SpaceX或ULA rockets这样的更大的运载火箭送入空间。”Atyam说“这使得需要等待1年或2年的时间才能把卫星发射到太空中，这对这些立方体卫星提供商产生不利影响。随着计算能力和成像技术的进步，他们希望能够利用新技术，更便捷的实现卫星发射。”

不依靠更大的运载火箭，这些企业将转向更小的、专用的火箭把立方体卫星和小卫星送入轨道。Atyam说，“相比于超过200英尺高的常规尺寸，这些专用发射器约60英尺高，有效载荷只有200公斤或以下。这个想法的意义使得小型卫星的发射变得更快捷，仅需要双周或每周一次就能够跟上立方体卫星发射的需求。”

Finch认为他们的商业模式在于提供恰如所需的发射服务，“最关键的是将进入太空的成本降低，这是最合乎逻辑的一步，因为火箭最昂贵和复杂的组成部分是发动机，而通过3D打印技术降低成本是ULA rockets认为可以产生最大的影响，可以节省高达百分之15的制造火箭的总生产预算。”

Deepak Atyam和Alex Finch还在普渡大学攻读研究生学历，在那里他们更好地了解市场，提高火箭的理论知识，进行进一步的研究和拓展他们的网络。

根据Finch和Atyam，他们已经提交给NASA他们的小企业创新研究计划和小企业技术转移的两点建议，并且有希望获得NASA第一阶段的奖励合同。

Tri-D Dynamics将进行更多的点火试验和发射更多火箭，Atyam和Finch都对公司的未来充满信心，他们已经在寻找扩大他们的团队和获得投资的机会，感兴趣的投资人发送邮件至info@triddynamics.com。

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而如今可以说随着云时代的全面来临，让建模领域的云画风不断增强，从CAD建模渗透到了拓扑优化建模领域。来自美国哥伦比亚大学毕业的Jesse Blankenship越来越不满意可用的软件选项，于是他创立了Frustum公司，并推出了基于云的拓扑优化软件Generate。那么基于云的Generate有何特别之处？本期，3D科学谷与谷友一起来近距离了解。

图片来源：Frustum generate

Generate的市场定位是为设计者的传统设计提供并行的多种拓扑优化过程以提升性能且易于3D打印。换句话说你可能不需要十分精通设计，甚至完全不明白拓扑优化是怎么回事，你只需要往Generate的平台上上传一个现成的设计，其余的事情交给Generate平台了，经过系统的计算，你可以很轻松的拿到满足产品性能要求的最终优化设计。这样一款神器，Generate已经引起了工业界的关注，这其中就包括西门子，3D科学谷了解到Generate已经获得了西门子的风险投资资金。

然而，创建这些设计并不是一件容易的事。大多数工程师已经被培训为传统的制造方法制造零件，无论我们如何提倡为增材制造而设计，这期间都存在一个很难打破旧习惯和思维模式限制。更重要的是，许多仅仅是形状优化的设计想要通过3D打印出来几乎是不可能的，你还需要了解3D打印的限制。

用户上传自己的STEP文件到Generate平台上后，他们可以同时运行多个模拟仿真过程。Generate公司认为在过去，一个设计师可能要等几个小时甚至是一夜的时间来获得一个优化的结果，然后再进行下一个优化过程，进入新的等待周期。Generate让设计者可以评估多达10个或者20个，甚至更多的优化过程，因为所有的处理发生在云中。这将设计周期从一个月缩短到几天或一个星期。

Generate使用的是亚马逊网络服务（AWS）的云平台，所有的数据都是加密的。手上有大量的计算资源，也意味着Generate平台可以执行“大规模定制化的质量优化”设计师可以通过Generate企业API，简单地设置一个Generate工作流程。Jesse Blankenship认为这将真正使设计师们做他们原来不能做的事情。

值得一提的是Generate平台是为制造业的设计所服务的，平台所产生的无缝设计特点使的产品轻松获得最佳的刚性，并且在不同载荷下分配材料。光滑和混合的表面，减少重量，并尽量减少应力集中，从而使设计优化完成后就适应增材制造，而不需要手动重新设计。

Generate平台提供三个版本：免费、专业级、企业级。现在任何人都可以在generate网站注册后在线使用该程序，与所有的SaaS模式软件平台一样，用户也可以按月付费。了解更多信息，访问frustum.com。

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