用戶使用3D打印機,或是作為制造商供應裝置和材料的時候,必須要充分掌握這一領(lǐng)域的專利情況。很多技術(shù)人員都認為:本公司的技術(shù)可以運用到3D打印機之中。
日本專利廳調(diào)查專利申請情況
日本專利廳2013年度實施的專利申請技術(shù)動向調(diào)查中,有一項是3D打印技術(shù)(下稱附加制造技術(shù):Additive Manufacturing技術(shù))。該調(diào)查是為了今后對申請的專利技術(shù)予以合適的定位,從而建立創(chuàng)建專利技術(shù)的分類體系而實施的。調(diào)查對象不僅有日本的專利申請,還以日本、美國、歐洲,中國、韓國的專利文獻為主,分析了2001年到2011年申請的4318項專利。
調(diào)查開始時制作的技術(shù)俯瞰圖如下(圖A)。調(diào)查大致分成附加制造材料、附加制造方式、同一方式下的個別技術(shù)、共通系統(tǒng)技術(shù)、應用(用途)、應用(產(chǎn)業(yè))六個門類。但圖中的3D數(shù)據(jù)處理不在此次調(diào)查的范圍之內(nèi)。
圖A:3D打印(附加制造)技術(shù)的技術(shù)俯瞰圖(《日經(jīng)制造》根據(jù)日本專利廳的資料制作)
附加制造方式大致分為7種。采用的是國際標準化機構(gòu)ASTM International制定的方式(圖B)。7種方式中,專利申請最多的是材料擠壓方式。另外,激光粉末床和光固化方式相關(guān)專利的申請也比較多。
圖B:3D打印技術(shù)(附加制造技術(shù))的方式與概要
ASTM International把“附加制造(Additive Manufacturing)”方式分成了7個類別。名稱的右側(cè)標注了俗稱。
從申請專利公司總部所在國籍看,日本的申請占整體的22.4%,略低于美國的28.8%和歐洲的39.6%。按方式分,則有歐洲粉末床多,日本光固化多,美國材料擠壓多的趨勢。
按應用(用途)分,在與試制品制作相關(guān)的專利方面,日本略少于美國和歐洲。但在實際部件制造上,日本申請的專利不亞于美國和歐洲。在成型模具制造方面,日本申請的專利也比較多。
日本在前十名中奪下兩席
按申請人劃分的專利申請狀況如圖C所示。圖中給出了申請最多的前十名企業(yè)提出申請的時間和地點。截至調(diào)查之時,2009~2011年申請的專利尚未公開,因此數(shù)量相對較少。
圖C:申請件數(shù)前十名企業(yè)的專利申請件數(shù)
日本企業(yè)中,松下與JSR擠進了世界前十。(《日經(jīng)制造》根據(jù)日本專利廳的資料制作)
其中,美國3D Systems公司、德國EOS公司、在美國和以色列設(shè)有總部的Stratasys公司占了壓倒性優(yōu)勢。日本企業(yè)中,松下位居第四(177件),JSR(72件)排到了第十。
另外,雖說沒有擠進前十,但是,從定向能量沉積的相關(guān)專利來看,三菱電機和IHI以相同的數(shù)量并列第二(第一是美國霍尼韋爾公司)。在光固化方面,綜合排名前十的JSR緊隨榜首的3D Systems公司,位居第二。日本企業(yè)在該方面戰(zhàn)績不俗,索尼、富士膠片、CMET、納博特斯克等上榜。
粉末床熔化申請件數(shù)最多的是德國EOS公司(在1300件中占240件),松下緊隨其后。這估計要歸功于松下自行開發(fā)了由粉末燒結(jié)和切削加工組合而成的裝置。
綜上所述,在3D打印領(lǐng)域,日本企業(yè)的技術(shù)實力并不弱。在2014年,佳能公布了自行開發(fā)3D打印機的方針。今后應該還會有新的企業(yè)不斷涉足這一領(lǐng)域。
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