浅析桌面金属3D打印的全新双粉末沉积+烧结炉新技术

把一台金属3D打印机缩到桌面上，我们都会想到更小的激光粉末床熔融设备（比如美光、铬莱铂、以及SnowX）；

或者挤出含金属粉的丝材（有厂家拿拓竹A1改成打印含金属丝材），再脱脂、烧结。

顺着这些熟悉的路线，接下来讨论的，往往是成本和尺寸还能压低多少。

工业设计能否更合理。

但我们今天看到的这个桌面金属机路线闻所未闻，先看官方视频。

Studio 3e8的MESA 1却把两种松散粉末混合再烧结技术搬到了台前，即将众筹。

金属粉落在零件所在的位置，另一种粉末填入周围、帮助保持形状，随后由内置炉原位烧结。

按照厂商公布的流程，整个过程不用激光，也不加黏结剂。

这台设备于2026年10月28日发布，计划在12月1日启动众筹，早鸟起价3500美元。

价格挺便宜，但我们更关注技术路线问题。

打印时既不熔合，也不黏住，松散的金属粉怎样保住零件的形状？

MESA 1的答案，需要把供粉机构、隔离介质和烧结炉结合在一起。

原本在3D打印时完成的形状固定任务，由材料的空间排布与周围介质来完成。

金属颗粒的连接，则留到随后烧结时完成。

理解了这次工艺分工的变化，才能判断这台桌面机的价值与短板。

先把粉末空间分配好，再让金属烧结成整体

MESA 1采用金属粉与支撑粉两种材料。

金属粉占据零件所在的区域，隔离粉填入周围空间，帮助维持形状。自有切片软件分别规划两种材料的路径，再通过密封粉盒供料。

以一个圆环为例，每层圆环的截面铺金属粉，中间孔洞和外围铺隔离粉。

这样的截面一层层叠加，圆环便在粉末中形成了空间轮廓。

此时，它还没有成为可以拿起的金属件，真正让颗粒结合的工序留在后面的烧结阶段。

这与「先铺满一种金属粉，再选择性处理零件区域」的思路有所区别。

MESA 1把材料本身的位置也纳入控制，哪里将成为零件，哪里需要留下空隙，在布粉时就用两种材料分开安排。

关键问题：粉末怎样出来？重力供料，阀针开关

更具体的供粉机制，藏在Studio 3e8公开的专利申请中。

我们大概看了看，其示例方案可以概括为：

重力供料、振动助流、阀针启停。

粉盒位于喷嘴上方，粉末沿输粉管向下输送。

喷嘴内部有可升降的阀杆，抬起时打开底部出口，落下时封住出口；

粉盒、管路或喷嘴还可施加振动，帮助粉末顺畅流动。

这里更接近受控落粉，并非像熔融挤出那样挤出一条连续、黏稠的材料。

重力落粉为何还需要帮忙？

细粉颗粒之间存在摩擦与黏附，可能在狭小出口处形成搭桥，孔开着也未必顺畅出粉。

振动有助于打散这种局部结构，阀针则负责出粉的开始与停止。

理解时可以联想到轻敲盐罐，但打印需要的是连续、可重复的微量供粉。

专利还有一个值得注意的细节，当喷嘴下方的粉堆达到出料高度时，该位置会限制继续下粉，喷嘴移到新位置后再释放。

喷嘴与粉面的相对高度，因此也参与控制局部堆积。

它并不是隔着很远向下撒粉。

运动结构也围绕松散粉末展开。

专利描述了固定坩埚、喷嘴在水平面移动并可分别升降的方案。

路径由喷嘴走，层高由喷嘴调整，承装粉末的容器保持不动。

这样做有助于减少粉堆因容器移动而偏移，保存已经排好的几何边界。

从物料守恒看，单位路径长度上留下的粉量，大致等于出粉速率除以移动速度。

出粉不稳、转弯时速度变化、停粉响应延迟，都可能反映在线宽和边界上。

喷嘴孔径只是其中一个变量，最终精度还要经过粉末落点、层间堆积和烧结收缩的共同检验。

隔离粉，承担了多少成形工作？

在这条路线中，第二种隔离粉末的重要性不亚于金属粉。

它要在沉积阶段维持材料边界，在烧结阶段托住尚未充分结合的金属，同时容许零件收缩，并在冷却后能够分离。

若边界处发生混粉、粘连或不希望的化学反应，影响的就不只是表面观感，还可能涉及材料纯净度和尺寸。

MESA 1实际使用的隔离粉配方尚未公开，凭外观看，有可能是某种陶瓷。

这也让无需支撑这个表述有了更准确的含义。

隔离介质承担了支撑作用，用户有机会免去切除传统金属支撑的工序。

它不会凭空消失，尤其是进入细长通道或封闭内腔的粉末，仍要面对如何清粉的终极问题。

内置烧结炉在这里的意义就很明白了。

粉末直接沉积在炉内的坩埚中，打印结束即可原位烧结，减少了松散粉堆在转运时被扰动的机会。

高温使金属颗粒逐渐连接，孔隙减少，尺寸随之变化，而隔离粉负责维持形状，却不能自动消除收缩和变形。

可预测的收缩可以预先补偿，难点在于不同位置能否稳定收缩，这个逻辑和BJ3D打印这么多年遇到的问题是类似的。

温度分布、气氛、粉末堆积与隔离介质，需要在同一套工艺中协调起来。

不过由于金属粉末中没有粘接剂，无需脱脂环节，变形控制和工艺控制或许更容易摸索一些。

其中，炉内气氛直接关系到氧化控制和材料状态。

但金属具体需要怎样的烧结环境，公开材料没有具体披露。

新意在新组合，新难点也随之到来

「双粉末沉积后烧结」其实已有研究先例。

我们也是这次发文研究才得知。

Airoldi等人在2024年发表于《Progress in Additive Manufacturing》的研究论文中，使用316L不锈钢粉与氧化铝粉，演示了无黏结剂的分区沉积，再通过加压的放电等离子烧结完成致密化。

这项独立研究并非MESA 1的技术验证，两者的供粉机构与烧结实现不能混为一谈，论文中的材料和性能也不能移植给MESA 1。

但它显然，基础思路有迹可循，MESA 1的产品价值，还需要看这套工艺怎样被做成一台可用的桌面设备。

省去激光系统与黏结剂，确实有望简化硬件和脱脂流程。

但原来由熔合或黏结承担的形状保持任务，转交给了粉末边界、隔离介质和原位烧结。

工艺负担发生了转移，对材料和过程控制的要求仍在。

如果这些环节能够稳定协同，收益会体现在日常操作中。

密封粉盒减少直接接触散粉的机会，原位烧结减少中间搬运，无黏结剂路线省去相应脱脂工序。

对小型研发团队，少配一段工艺、少做几次交接，可能比机箱缩小更有实际价值。

一体化也有产能上的取舍。

布粉、升温、保温、冷却若共用一个腔体，上一批没结束，下一批就可能需要等待。

设备效率还需要再考量、再优化。

3500美元之后，更应关注零件是否合格？

MESA 1目前公开的样件，足以让人对这条路线产生兴趣。

当然未来还需要看尺寸与材料性能数据。

截至今日发稿，公开产品资料仍未给出完整的成形尺寸、精度、密度、烧结曲线和耗材成本。

官网标注120V供电，我国用户还需确认220V版本及配套条件。

众筹起价也不等于国内落地成本。

官方宣称打印后无需用户处理松散金属粉，但隔离介质怎样分离、回收，换材料时怎样清理，还缺少完整流程展示。

从AM易道的角度看，MESA 1值得关注的，是它尝试把更多工艺任务交给同一个设备完成。

如果密封供料、双粉末沉积与原位烧结能够稳定协同，小型工作室就有机会在更少的转运和操作中完成金属件制造。

不过目前的零件展示虽然看起来精细，但具体仍缺乏细节，还不够具有说服力。

3500美元的定价意味着如果供应链全拉到我国，可能定价更低。

写在最后

这不一定是一个完美的桌面金属3D打印机。但他确实是独树一帜的技术路线。值得持续关注。比起LPBF这么多年的工艺摸索和供应链积累，这个新设备横空出世之际会有不少质疑。但它至少给金属3D打印领域提供了一种新必然。我们相信的必然是，如果3D打印未来真的是万亿行业，那么过去的技术路线一定是有明确的生命周期的，且更新更好更便宜的技术路线定会不断涌现。