柯克•菲尔普斯（Kirk Phelps）想要改变产品制造的方式。他手里拿着一个软趴趴的黄色塑料圈、一个通用汽车引擎使用的密封垫片，并向我解释这种垫片是如何限制了人类的创造力的。“如果你想要生产一种全新的引擎，你没办法从零开始设计。事实上，你要到垫片供应商那里询问目前能拿到哪种标准垫片，然后围绕这些垫片设计引擎。这太落后了。”33岁的产品设计师菲尔普斯这样表示。他曾经协助开发了第一代iPhone的多点触控屏。
正是这种挫败感让他接受了Carbon3D公司产品开发部门负责人的职位。Carbon3D是新兴的3D打印行业中最炙手可热的初创企业之一。3D打印技术承诺，其能按照任何数字3D文件丝毫不差地生产出耐用零部件，从而解放工程师，让他们可以打造自己的梦想引擎。尽管一些最高端的机器能够精确地打印出诸如助听器和人工关节等小件物品，但目前在使用的绝大部分3D打印机都速度缓慢，仅能制作小玩意儿和小型原型。3D打印技术的早期炒作热潮在几年前达到了顶峰，现在，两家大型上市打印机制造商Stratasys和3D Systems的股价仅为各自历史高位时的两成。
Carbon3D正在向这一领域重新注入激情。该公司CEO兼联合创始人约瑟夫•德西蒙（Joseph DeSimone）今年51岁，他既是一名企业家，也是北卡罗来纳大学教堂山分校的一名正在休假的化学教授。他发明了一种能够快速和精确地进行3D打印的新方法，吸引了红杉资本（Sequoia Capital）合伙人吉姆•戈兹（Jim Goetz，他也是WhatsApp背后唯一的支持者）领投了一轮1,100万美元的A轮融资，戈兹还“引诱”德西蒙放弃了他在教堂山的终身教授职位，来到加州雷德伍德城。自那之后，这家公司已经筹集了1.4亿美元，其中包括今年8月由谷歌风投（Google Ventures）领投的一轮1亿美元融资。在只不过是以早期消费者试用为目的发布了一款产品的情况下，该公司估值依然突破了10亿美元大关。“这个行业是由那些一层一层地打印二维物品的机械工程师所主导的，”德西蒙说，“我们不要一层一层地打印——我们要让这些部件‘生长’。”
大部分3D打印机使用的是一种被称为“熔融沉积成型”（fused deposition modeling）的技术，简单来说，就是一支由机械臂控制的热熔胶枪，前前后后进行“之”字形移动，将一层一层的塑料沉积下来，形成坚固的物体。Carbon3D公司的打印机直接从一小桶液体塑料中拉出一个固体——有点像《终结者2》（Terminator 2）中的杀手机器人将自己从液体金属中提拉而起的情景。这是一种拥有几十年历史的“立体光刻”技术的分支，该技术使用光线来使液体塑料变得坚固。德西蒙作为化学家的贡献是将桶的底部替换成玻璃，这块玻璃和隐形眼镜一样可以渗透空气。空气在仅有几千分之一英寸薄的树脂底部形成一层气垫，因此液体塑料不会粘到玻璃上。UV光线则按照所打印物体的3D文件指示，以精确模式从玻璃下方进行发射，使塑料底层固化。机械臂慢慢将物体从池中拉出，接着有更多树脂在桶底流动。
Carbon3D公司表示，其能够以更高的分辨率和比传统立体光刻打印机和其他几种技术快25至100倍的速度打印物体。因为机器的行动相当顺畅，制造商便可采用更宽泛的性能材料，比如弹性橡胶和耐高温树脂等。Carbon3D的目标是开发一种树脂，可供制作用于商业销售的物品。“我们所专注的，是3D打印出的功能性部件，可用于汽车当中。现有的3D打印机做不了这些。”菲尔普斯说，“如果真能奏效，为什么不直接出货3D打印的部件呢？如果这些部件真的一样好，为什么还要担心注射塑模呢？”
现在已经有十几家公司，包括福特汽车（Ford Motor）和好莱坞特效工作室Legacy Effects，正在测试Carbon3D的机器——这些机器价格都在1万美元以上。曾经为《钢铁侠》（Iron Man）和《复仇者联盟》（Avengers movies）等电影制作过特效的Legacy公司用这种打印机来制作假肢和道具，据称其打印一个重要道具的时间从16小时大大减少到了2小时。“如果我在高级别的工程材料上拥有速度、细节和材料的选择，”Legacy Effects首席系统工程师杰森•洛佩兹（Jason Lopes）说，“这样的产能绝对惊人。”
福特汽车相当喜爱这家公司，该公司前CEO艾伦•穆拉里（Alan Mulally）甚至加入了Carbon3D的董事会。福特位于密歇根州迪尔伯恩的增材制造研究团队负责人爱伦•李（Ellen Lee）目前正在评估在其快速成型部门使用Carbon3D打印机的可行性。距福特以打印方式生产重要汽车零部件显然还有多年时间，但李开玩笑说，可以3D打印变速杆，以适应驾驶者的不同手型。“3D打印还有许许多多潜力有待开发，”李表示，“它将真正改变美国的制造方式。我们希望能了解如何最好地将它利用起来。”
行业专家、沃乐思公司（Wohlers Associates）的泰瑞•沃乐思（Terry Wohlers）表示，尽管Carbon3D的速度对于制造生产来说意义重大，但他并不确定最终成品的质量如何。随着时间的推移，光线能降解立体光刻中所使用的感光性树脂，使其可靠性不及目前较为普遍使用的熔融沉积成型打印机所采用的热塑性塑料。Carbon3D表示，该公司的高分子聚合物采用UV阻断剂和色素来使其免受光线降解。
Carbon3D打印机的定价远远高于大众市场，不过，如果其真能像广告所说的那样工作的话，对于大型企业来说，这不应该成为一个问题。“福特在单个设备的制造上花费了成千上万美元。”沃乐思如是表示。
Carbon3D所谈论的颠覆性注射模塑（一种被广泛使用的制造工艺）有些遥远，然而该公司的机器正在将激情带回到3D打印行业。“十年前，许多公司开始构思3D打印制造计划，”德西蒙说，“那真是令人激动。可之后这些公司便将这些计划束之高阁，因为这项技术并没有足够的动力让它们达成目的。而现在，它们又开始拂去这些计划书上的灰尘。”
译 Lily 校 陈岳林
