人类制造合金的方式自青铜时代以来几乎没有本质变化:把不同金属加热熔化、混合,再冷却成型。而美国早期初创公司Foundation Alloy正试图用一套截然不同的方法颠覆这一古老工艺——不是“融化金属”,而是“猛砸金属”。



联合创始人兼CEO Jake Guglin表示,公司采用的是固态合金工艺,“我们实际上是把金属粉末颗粒相互猛烈撞击,而不是将它们熔化”。他声称这种方法能制造出传统冶炼难以实现的新型材料性能,“可以做出别人做不出来的东西”。目前公司以小批量形式向客户供应定制金属,但Guglin坦言当前限制在于自身产能而非市场需求——“约束我们的不是买家,而是我们能造出多少东西”。

从合作行业来看,更强、更耐热或具备全新性能的金属几乎“人人想要”。Guglin透露,Foundation Alloy已与汽车、航空航天、半导体、国防等行业开展试点项目,同时也在与高端厨师刀具和奢侈腕表制造商合作开发新材料。新工艺有望帮助客户大幅节省成本并减少材料浪费,“既能省很多钱,也能减少大量废料和碳足迹”。

为在2027年前将产能提升至每周数吨,Foundation Alloy近日完成2200万美元A轮融资,由Voyager Ventures领投,参投方包括Trust Ventures、雅马哈发动机、America’s Frontier Fund、Overlap Holdings、Material Impact、Engine Ventures、El Cap以及日本兼松株式会社。此次合作也意味着其合金产品未来将通过兼松在日本和东南亚市场分销。

Foundation Alloy的技术基础来自过去20年间材料科学研究的积累,学者Tim Rupert与Chris Schuh的相关研究构成了公司工艺路线的科学根基。Schuh此前曾共同创办Desktop Metal和Xtalic,在金属加工与材料创业领域已有丰富经验。

与几乎所有依赖高温熔炼的商业合金制造方式不同,Foundation Alloy使用特殊研磨设备反复将不同金属粉末“撞击—锻压”在一起,直到它们在固态条件下形成新的合金结构。Guglin称,由于彻底绕过了高温熔炼环节,固态合金工艺的能耗大约只有传统工艺的十分之一,有望显著降低能源消耗和生产成本。

任何合金工艺的目标都是在分子层面形成稳定、均匀的晶体结构,将多种金属元素有机融合。传统熔炼方法难以完全消除微小空洞与不连续结构,这些缺陷会削弱材料性能,使其更易脆裂或在高温下退化。此外,对于熔点相差巨大的金属组合,传统工艺往往无能为力,导致一些理论上有优异性能的合金体系长期停留在概念层面。

借助固态合金技术,Foundation Alloy试图破解金属材料领域的若干“古老难题”。传统应用中,工程师通常需在耐热性和机械强度之间做权衡:高温金属往往偏脆,高强材料在高温下又容易失效。Guglin表示公司已能制备出兼具高强度和耐高温能力的新型合金,“既耐热,又能挨打”,打破以往“二选一”的设计框架。

落地层面,首批产品主要应用于汽车、航空航天和国防企业的模具和工具零部件,旨在延长关键部件寿命、减少停机和维护成本。国防领域早期应用方向包括无人机零部件。Guglin指出,许多现有供应链最初是为F-35等战斗机平台设计,思路是“每年造100个极其完美的零件”,而无人机产业需要“每月1万个”的节奏,对材料、工艺和成本结构提出完全不同的要求。

Guglin将合金工艺比作烹饪:“两位厨师可以用完全相同的食材,但如果步骤和火候不同,做出来的菜味道也截然不同。”在他看来,Foundation Alloy的创新不仅体现在配方本身,更关键的是“怎样去做”——“我们发明的是一种全新的‘烹饪方式’。”