一個十幾歲的發明家想要為他正在開展的一個項目創建一個原型的想法已經發展成為開發一個3D打印機，可以打印熔融金屬對象，并有轉換制造的潛力。五年前，19歲的Zachary Vader的目標是利用金屬3D打印機創建一個燃氣渦輪發電機。據悉，Zachary當時是布法羅大學(UB)的學生。當他意識到金屬3D打印不是項目的可行性選擇時，他決定做一些事情，在他父親Scott(一名機械工程師)的幫助下發明自己的金屬打印機。

“我們調查了不同的方法，尋找使用最低成本投入材料的過程，并允許快速沉積率，”Scott Vader告訴小編道。“直接噴射過程是最具吸引力的。”Zachary的發明突破了他的想法，他認為將熔融金屬暴露在一個帶有脈沖磁場的狹窄腔室中的時候，瞬態場引發與噴射液滴的金屬的壓力，這是使液體金屬液滴從噴嘴噴射的關鍵。

現在，Vader系統公司正在生產和營銷Zachary發明的機器，年輕的Vader擔任公司的CTO，Scott Vader是CEO，而Zachary的母親Pat Roche是公司管理者。根據布法羅大學工程師提供的數據，機器代表了在金屬3D打印對象的能力的一個重大飛躍。雖然存在其他金屬打印機，但大多數使用激光或電子束熔化金屬進行制造部件。這個過程是有缺陷的，因為一些粉末顆粒不會熔化，這足以使不見產生弱點。

在稱為Mk1的Vader系統機器中，電脈沖磁場在噴射室中滲透液體金屬，并產生與磁場相互作用的循環電流，以產生將液滴擠出噴射器噴嘴的壓力。“我們把這種技術稱之為‘MagnetoJet’(專利申請中)，”Scott Vader解釋道。“金屬絲被送入加熱室，在那里它將熔化。這種熔融介質會從由電磁驅動的噴嘴擠出。該工藝模擬按需噴墨技術，并且是基于磁流體力學的原理或操縱使用磁場的導電流體。

UB的化學和生物工程與電氣工程部門的教授Edward Furlani說：“這是一種變革性的技術，并且是非常令人興奮的跨學科工程。我認為其應用基礎將在可預見的未來繼續擴大。”“零件可以非常快速地生產，不僅僅是沉積速率，還包括總循環時間，”Vader解釋說。“我們當前的系統可以打印一個一英寸的堅固圓柱體，并且可以在三分鐘內完成。材料成本也遠低于現有技術，整體機器成本也較低。這些都增加了可訪問性。打印后沒有脫粉，這意味著封閉的空間是可能的。所有這些因素都大大改變了制造商的商業案例，允許金屬3D打印用于比現有的粉末床技術制造更多的產品。”

Vaders已經與UB工程師和學生保持密切合作。當他和Zachary在他們家的地下室里完成發明后，Scott Vader就開始與大學解除。現在公司有三名教師顧問，并獲得了UB工業效率中心、先進生物醫學和生物工程技術中心的資助，以及通過UB進一步開發和推廣其技術的國家電網撥款。

Vader說，Vader系統公司還根據其與UB的合作聘用了多名工程師。目前，該公司正在尋求更多的員工，擬在靠近布法羅的Getzville建立生產設施和商業基礎設施。“此外，我們正在建立戰略合作伙伴關系，并與早期客戶合作，提供我們的第一個系統，”他說。”今年，公司計劃提供Mk1的實驗設備，可以打印鋁，沉積率高達1磅/小時”Vader說。

在2018年，Vader Systems公司希望為具有相同沉積速率的短期和特殊生產項目的制造商發布穩定版本的Mk1，同時還能夠打印青銅和銅等金屬。“同時，該公司還計劃開發和發布多噴嘴版本Mk2，將沉積率提高到每小時30磅，并將其擴展到國際市場，”Vader補充說。