3D打印专利分析(怎么申请专利需要注意什么)

随着3D打印技术的不断发展，越来越多的国家意识到未来3D打印产业的重要性。主要发达国家纷纷开始布局，陆续出台了相关政策和投资发展计划，大力发展3D打印产业，旨在占领新工业革命的前沿阵地。一方面，美国总统奥巴马在“国情咨文”中多次提及3D打印，并筹划建立3D打印国家创新中心，旨在提升美国制造业的竞争力;另一方面，从欧美各国新的太空探索计划中，也能够看到对3D打印技术相关项目的巨额资助。令人欣慰的是，在中国、西安、成都和武汉等城市，政府已经陆续开始着手对3D打印相关产业进行布局和规划，从设备研发、软件设计、资料制备和技术服务等众多环节全面鼓励发展3D打印产业。希望中国能够把握此次制造业转型改革机遇，成为世界3D打印产业强国。

3D打印技术是一项科技含量极高的新兴技术，申请专利对于其发明者而言是保护自己科研成果的重要措施。在全球3D打印技术专利申请的国家中：该领域的专利技术大部分被美日以及部分欧洲发达国家掌握，美国占据了40%以上的申请量，而我国仅仅约5%;在全球申请该领域专利的公司中，申请量位于前三位的美国Stratasys公司、3D Systems公司和德国EOS公司的相关专利申请量超过该领域全球专利申请总量的7成，并且分别在一定的专利技术领域占居统治地位。来自英国知识产权局(Intellectual Property OffiCE， IPO)的一份3D打印技术专利数据报告：在1980年至2013年的24年时间内，有关3D打印的专利申请共有9000余项，这其中2000年以后3D打印专利申请出现飚升，主要领域是电路、电极制造以及生物医学。这些3D打印专利申请的申请人大多是美国公司或者外国公司但专利申请文件在美国申报的。有些公司相关专利的申请已有20年以上的历史，例如日本的富士通公司和NEC公司(日本电气股份有限责任公司)，而3D打印巨头Stratasys公司和Z Corp公司申请相关专利仅仅近年才开始出现，有意思的是有些公司例如LG和Phillips公司2004年以后就没有再有相关专利的申请，3D打印领域激烈的竞争由此能够管中窥豹。

目前3D打印能够替代的行业主要有金属制品业、工艺美术品制造、文教体育用品制造、

家具制造业、塑料制品业、橡胶制品业等。工艺美术品制造业的发展潜力和替代性都很好，但该行业本身产值较小;其次是金属制品、化学纤维制造业和非金属矿业制品业，替代性和发展潜力较好，且其本身市场未来发展的空间较大;而对于纺织服装、皮革皮毛羽毛制品而言，3D打印的替代性很小，未来的发展不抱有太大希望。

3D打印仍处于技术发展期

其实3D打印所依赖的基础技术已经被研发许久了，但一直处在不温不火的状态平稳发展。直到近些年随着3D打印热的持续发酵，其相关专利的申请量急转直上，实现了飞跃式的增长。

在3D打印领域专利技术的申请类型中，发明申请的数量多于实用新型，这说明3D打印这一新兴领域仍处于技术发展期，各大科技企业与科研院校的研发重点是该领域的核心技术，而非外围技术。

假如从3D打印技术专利申请的区域来看，中美日英韩5国，尤其中国是3D打印专利申请区域的集中地。一方面，我国拥有着巨大的3D打印市场被该领域几乎所有的国际巨头所认可;另一方面，我国也对3D打印技术进行了政策扶持，众多的科研院校及企业受此影响进入了3D打印领域。

三种打印技术较为完善

在3D打印技术的3D专利地图上，能够看出FMD、SLA、SLS技术是现阶段3D打印中的较为完善的技术分支，被绝大多数企业和科研机构所认可成为了专利地图上的山峰。

1.熔融挤压堆积成型(FDM)

FDM工艺的关键是保持半流动成型资料刚好在熔点之上(通常控制在比熔点高1℃左右)。该技术在20世纪90年代被发明，但在其问世的前20年一直默默无闻，直到近些年3D打印技术的热潮出现后相关专利的申请才大量爆发。

对于FDM技术专利的相关申请人进行排序，能够发现其前十位的主要申请人包含了科研院校、3D打印机生产商及磨具公司。尽管我国企业和院校在排名榜上取得了靠前的位置，但在市场上MakerBot和Stratasys等公司的产品

占据了较高的市场占有率。

基于此核心技术而开发3D打印机的主要市场竞争者为MakerBot和Stratasys两家公司。

2.激光固化光敏树脂成型(SLA)

1985年，查尔斯·赫尔(ChuckHull)实现了用激光照射液态光敏树脂，固化分层制作三维物体的技术，并以光固化立体造型技术(StereoLithographyApperance，SLA)获得了专利。次年，查尔斯·赫尔成立了3DSystems公司，并于1988年推出了第1个面向公众的商业打印机SLA—250。SLA技术高精度成型效果好的特点，使其被收市场追捧，因而在面世后一直以来都是被各大企业所重视，希望能够研发出收缩小、固化快、强度高的光敏资料。

在申请量上美日企业几乎独霸了该榜单

的前列，一方面3DSystems等作为该技术的发明者在该领域领跑，另一方面美日企业意识到SLA技术巨大的市场前景而为之投入研发。

3.选择性激光烧结(SLS)

SLS选择性激光烧结技术是由美国得克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年发明，DTM公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备SinterSation。几十年来，随着奥斯汀分校、DTM公司、3DSystems等国际巨头在SLS领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、资料开发上取得了丰硕成果。国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作，如华中科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、中北大学和隆源自动成型有限责任公司等，也取得了许多重大成果。

但从SLS技术专利申请数量上来看前十主要包含了各大3D打印机生产巨头及知名院校。值得欣喜的是我国企业不仅名列前茅更摘取了该项目申请量的桂冠，可见近些年中国在SLS领域的高投入换来了丰硕成果。