專利到期 3D打印成本將繼續下降

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2016年是3D打印技術層出不窮的一年，雖然我們不能斷定3D打印會不會是下一次工業革命，有一點是肯定的：打印成本將繼續下降，而3D打印質量繼續上升。

3D打印行業迎來快速發展期的一大原因是原先存在的一些領先的工業3D打印工藝的關鍵專利到期。這些已經到期或者即將到期的專利——其中許多是在世紀之交剛剛發布的，長期以來這些專利被3D打印行業原有 的先驅者壟斷著。

“專利”即是指專有的利益和權利,，指專利權人對發明創造享有的專利權，國家依法在一定時期內授予發明創造者或者其權利繼受者獨占使用其發明創造的權利,這也是為了保護知識產權，鼓勵企業發明創造，給社 會創造更大的價值，但為了防止企業長期壟斷專利獲得暴利又不思進取，專利都會有到期時間，到期之后，企業將不再獨享專利。專利過期之后將會有眾多廠商跟進生產同類產品，此時供應增加，價格就會降下來。 3D打印也一樣，隨著專利的到期，打印成本也將降下來。

FDM,SLA,SLS,SLM 專利逐步到期

當熔融沉積成型（FDM）打印專利在2009年過期的時候，FDM打印機的價格從過去的10000元下降到不足1000美元，而涌現出MakerBot和Ultimaker這些打印機，將3D打印走向大眾化鋪平了道路。

正如FDM技術所經歷的，其他的下一代增材制造技術正在從消費領域和工業領域走向更廣泛的市場。可以按照三大類來分：基于液體的（光敏樹脂）、基于粉末的（SLS選擇性激光燒結）和基于金屬熔化的（SLM選擇性 激光熔化）3D打印技術。

液基技術

最近的例子包括：Carbon M1，Formlabs Form 2、和Autodesk的Ember。

光敏固化技術最早是3D Systems的創始人Charles W. Hull在1986年申請的專利，并將其商業化。而隨著Hull光固化專利的到期，催生了大批以此為基礎的光固化3D打印技術。其中，Formlabs將光固化技術推向了桌面 機應用領域，并將價格降低到容易接受的程度。

當然，新的自由之路并不是沒有顛簸的。3D Systems在2012年起訴Formlabs專利侵權，Formlabs在Kickstarter成功為其Form 1 3D打印機募集近300萬美元。2014年12月，Formlabs與3D Systems達成協商，Formlabs每 銷售一臺打印機都結算和支付8%的版稅給3D Systems。

盡管有這些挫折，這些后來的公司都以其刷新記錄的成績不斷向市場展示其能量，并將3D打印技術走向更廣闊的應用空間展示其所向披靡的活力。

SLS粉體技術

選擇性激光燒結（SLS）技術是德克薩斯大學奧斯汀分校的Carl Deckard博士和學院顧問Joe Beanman博士在1984年申請的。類似于Hull的專利，Deckard博士和Beanman博士也通過開辦公司將其專利商業化。

3D Systems通過收購的方式從他們的競爭對手中獲得了此項技術，但在2014年專利過期后，類似于FDM發生的事情很快在FDM和SLA 領域的3D打印專利到期，新涌現的3D打印機制造商旨在使SLS這一昂貴的工業打印工藝 走下神壇。

SLM金屬打印技術

被許多人認為是“圣杯”的選擇性激光熔化SLM增材制造工藝，已經被用于創建各種制造業的零件，從定制的賽車零件到使用SpaceX發射到大氣層外的設備上的部分定制金屬零件。

有趣的是，SLM選擇性激光熔化的創始專利來源于德國Fraunhofer Institute所有的激光技術研究院，而該專利的到期日是2016年12月。

正如我們所看到FDM, SLA, SLS專利技術到期，預計SLM專利技術到期將帶來新一輪的生產商進入這個市場，這將大大激烈化市場競爭并進一步降低成本。

雖然SLM選擇性激光熔化創始技術專利的到期將帶來什么樣的市場競爭變化我們難以預測，這將影響行業的長遠未來，這種影響可能是巨大的，因為SLM選擇性激光熔化在打印仿生學零件、輕量化零件以及功能集成方 面具有獨特的優勢。

消費級三維打印機銷售情況保持了年年增長的勢頭，2015年銷售了近20萬臺售價在5000美元或以下的3D打印機。全3D打印行業在2015年的銷量在41億美金，而在未來的4年內預計將增長到約162億美元。這背后的驅動 因素是專利壟斷的到期和打印機價格的下降。

同時，除了設備端的專利，國際上3D打印企業在積極布局應用端的專利，這其中包括剛剛正式發布其3D打印設備的惠普公司，惠普對專利的布局可以說是在戰略高度上，在其3D打印設備未上市前，其專利數量和 布局分布之廣就居行業前列。

在應用端，就專利的密集度來看，3D打印在結構性電子領域或許潛力巨大，還有一個專利密集的應用領域是組織工程，幾乎所有的公司專利都集中在這一領域。山雨欲來，3D打印的專利之爭是否從設備端走向應用端 ，在功能性電子部件和組織工程的領域是不是又要掀起一場大戰？讓我們拭目以待！

3D打印這幾年的迅猛發展跟專利到期不無聯系，隨著更多專利的到期，3D打印行業將繼續狂飆突進，讓打印機的價格降下來，從而進入更多普通家庭里。

本文部分內容來源于3d科學谷

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