2016年是3D打印技術(shù)層出不窮的一年，雖然我們不能斷定3D打印會(huì)不會(huì)是下一次工業(yè)革命，有一點(diǎn)是肯定的：打印成本將繼續(xù)下降，而3D打印質(zhì)量繼續(xù)上升。

 

　　3D打印行業(yè)迎來快速發(fā)展期的一大原因是原先存在的一些領(lǐng)先的工業(yè)3D打印工藝的關(guān)鍵專利到期。這些已經(jīng)到期或者即將到期的專利——其中許多是在世紀(jì)之交剛剛發(fā)布的，長期以來這些專利被3D打印行業(yè)原有的先驅(qū)者壟斷著。

 

　　FDM，SLA，SLS，SLM 專利逐步到期

 

　　當(dāng)熔融沉積成型（FDM）打印專利在2009年過期的時(shí)候，F(xiàn)DM打印機(jī)的價(jià)格從過去的10000元下降到不足1000美元，而涌現(xiàn)出MakerBot和Ultimaker這些打印機(jī)，將3D打印走向大眾化鋪平了道路。

 

　　正如FDM技術(shù)所經(jīng)歷的，其他的下一代增材制造技術(shù)正在從消費(fèi)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)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(jié)）和基于金屬熔化的（SLM選擇性激光熔化）3D打印技術(shù)。

 

　　液基技術(shù)

 

　　最近的例子包括：Carbon M1，F(xiàn)ormlabs Form 2、和Autodesk的Ember。

 

　　光敏固化技術(shù)最早是3D Systems的創(chuàng)始人Charles W. Hull在1986年申請(qǐng)的專利，并將其商業(yè)化。而隨著Hull光固化專利的到期，催生了大批以此為基礎(chǔ)的光固化3D打印技術(shù)。其中，F(xiàn)ormlabs將光固化技術(shù)推向了桌面機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，并將價(jià)格降低到容易接受的程度。

 

　　當(dāng)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(quán)，F(xiàn)ormlabs在Kickstarter成功為其Form 1 3D打印機(jī)募集近300萬美元。2014年12月，F(xiàn)ormlabs與3D Systems達(dá)成協(xié)商，F(xiàn)ormlabs每銷售一臺(tái)打印機(jī)都結(jié)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(shù)走向更廣闊的應(yīng)用空間展示其所向披靡的活力。

 

　　SLS粉體技術(shù)

 

　　選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)是德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Carl Deckard博士和學(xué)院顧問Joe Beanman博士在1984年申請(qǐng)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(yè)化。

 

　　3D Systems通過收購的方式從他們的競爭對(duì)手中獲得了此項(xiàng)技術(shù)，但在2014年專利過期后，類似于FDM發(fā)生的事情很快在FDM和SLA 領(lǐng)域的3D打印專利到期，新涌現(xiàn)的3D打印機(jī)制造商旨在使SLS這一昂貴的工業(yè)打印工藝走下神壇。

 

　　SLM金屬打印技術(shù)

 

　　被許多人認(rèn)為是“圣杯”的選擇性激光熔化SLM增材制造工藝，已經(jīng)被用于創(chuàng)建各種制造業(yè)的零件，從定制的賽車零件到使用SpaceX發(fā)射到大氣層外的設(shè)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(chuàng)始專利來源于德國Fraunhofer Institute所有的激光技術(shù)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(shù)到期，預(yù)計(jì)SLM專利技術(shù)到期將帶來新一輪的生產(chǎn)商進(jìn)入這個(gè)市場，這將大大激烈化市場競爭并進(jìn)一步降低成本。

 

　　雖然SLM選擇性激光熔化創(chuàng)始技術(shù)專利的到期將帶來什么樣的市場競爭變化我們難以預(yù)測，這將影響行業(yè)的長遠(yuǎn)未來，這種影響可能是巨大的，因?yàn)镾LM選擇性激光熔化在打印仿生學(xué)零件、輕量化零件以及功能集成方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

 

　　消費(fèi)級(jí)三維打印機(jī)銷售情況保持了年年增長的勢(shì)頭，2015年銷售了近20萬臺(tái)售價(jià)在5000美元或以下的3D打印機(jī)。全3D打印行業(yè)在2015年的銷量在41億美金，而在未來的4年內(nèi)預(yù)計(jì)將增長到約162億美元。這背后的驅(qū)動(dòng)因素是專利壟斷的到期和打印機(jī)價(jià)格的下降。

 

　　同時(shí)，除了設(shè)備端的專利，3國際上3D打印企業(yè)在積極布局應(yīng)用端的專利，這其中包括剛剛正式發(fā)布其3D打印設(shè)備的惠普公司，惠普對(duì)專利的布局可以說是在戰(zhàn)略高度上，在其3D打印設(shè)備未上市前，其專利數(shù)量和布局分布之廣就居行業(yè)前列。

 

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