使用金属进行3D打印物体是一项成熟的技术，但在规模化生产时，它往往过于复杂、昂贵或不够精确，难以与传统方法相媲美。在获得英伟达（Nvidia）和波音（Boeing）1400万美元的投资后，Freeform旨在通过构建一种新的金属增材制造工艺来改变这一现状，该公司称这项技术将颠覆行业——是的，其中还涉及人工智能（AI）的应用。
联合创始人埃里克·帕利奇（Erik Palitsch，首席执行官）和TJ·罗纳彻（TJ Ronacher，总裁）曾在SpaceX工作，分别担任梅林发动机及其他项目的首席架构师和首席分析师。在那里，他们看到了利用金属进行3D打印零件的潜力，但也亲身经历了该方法的不足之处。
帕利奇表示：“我们看到了金属打印的潜力；它有望彻底改变所有制造金属制品的行业。但采用率一直很低，成功也仅限于表面。”“为什么它无法在规模化生产中实用？根本原因在于三点：质量糟糕且不一致；速度——商用打印机非常慢；以及成本——这些打印机的价格高得惊人。”
他们得出结论，如果他们能够将这一流程操作化，提供打印服务而不是销售打印机，就能彻底打开市场。于是，他们与前Velo3D首席技术官塔索·拉帕斯（Tasso Lappas）合作，创立了Freeform。
公司们犯下的主要错误是，以传统制造业中常用的数控机床（CNC）为模型来开展金属打印业务。在这种情况下，你出售机器及其软件，并让它适应你所使用的各种形状和工艺。但帕利奇表示，金属增材制造是不同的。
他解释说：“目前这些设备的工作方式是‘开环’——它们基本上只是在回放文件。”“它们需要更智能一些，因为用激光熔化金属粉末的过程极其复杂，而且在某种程度上具有无限的可变性。”
把机器卖给人，然后说“成为专家才能让它正常工作，祝你好运”，这并不是成功的秘诀。
帕利奇说：“但是，当你决定不再将打印机打包成盒子出售，而是拥有从零开始构建自动化工厂的自由时，你可以做很多事情。”
他们的解决方案是使用闭环工艺，在定制机器上提供打印服务。该机器以微秒级精度监控打印过程，调整各种因素，以实现像SpaceX这样的工作场所所期望的打印质量。
该公司有许多技术优势可以炫耀，但最直接相关的两项是反馈回路和管理它的AI。
帕利奇说：“我们的系统具备微秒级的高速计算机视觉反馈，所有数据都在最先进的现场可编程逻辑门阵列（FPGA）和图形处理器（GPU）上进行处理。我们必须利用过去几年才可用的技术，从头构建整个堆栈。”
带有实时监控的闭环系统在允许快速打印复杂几何形状的同时，缓解了质量问题。此外，通过以打印服务的形式运营，他们保持了商业模式的简洁性。
但要让系统的这一部分发挥作用，需要第二次技术突破：一个足够快且足够专业的机器学习模型，能够真正执行该监控任务。
Lappas表示：“Erik和TJ亲历了这一过程并得出了相同的结论，即这个行业需要前所未有的计算能力和传感器部署水平。”
“为了正确理解如何控制工艺，我们需要在无人涉足的时间尺度上工作的数据集。因此，我们开始构建一个最先进的遥测系统，这是一个收集经过精心筛选、受控且近乎自标注数据集的平台。”
这些数据使他们能够启动一个模型来生成更多数据以优化模型，如此循环往复。
但随后他们遇到了对速度的迫切需求。
“我们与生成式模型有很多共同点，也有很多不同之处。但有一个绝对不同的方面是延迟，”Lappas解释道。“我们的推理必须在微秒级内完成，以便对这些流程实现闭环。”由于没有现成的解决方案可用于数据处理或计算资源，他们必须从头开始构建GPU/FPGA这种“超级AI”组合。
Palitsch说，一个重要的副作用是：Freeform正在“构建全球最大的金属增材制造数据集——这就是像Boeing这样的公司来找我们的原因。”“我们拥有别人所不具备的根本性的核心数据采集和处理能力。”
再加上基于打印的制造所带来的根本性优势，例如工厂的敏捷性和多功能性，这使得其商业前景相当具有吸引力。
Boeing的AE Ventures和Nvidia总共投资了1400万美元，尽管两家公司拒绝进一步披露细节。每家公司的投资都附带权益：Nvidia为他们提供H100及其他计算硬件的访问权限，而Boeing将协助他们通过供应商资格认证流程，并可能采购大量零部件。（Freeform还将加入Nvidia的Inception初创企业计划。）
Palitsch表示，他们的客户来自航空航天、汽车、工业和能源领域，“涵盖所有主要行业”。他们拒绝公开具体客户名单，但提到他们正在生产从火箭发动机部件到F1赛车排气部件等各种产品。他们计划利用这笔资金扩大规模，打造下一代（速度更快）的打印机，并在未来一年内招聘至多约55名员工。
他承认，他们的方法从理论走向现实花费了不少时间，但这种严谨的技术方法也正是他们取得成功的关键。
“这是一个缓慢的转变过程，”Palitch说。“但回顾过去……仅用六个人，我们就从零开始构建了地球上最快的激光熔化平台及其软硬件。我们做到了人们认为不可能做到的事情。”