3D打印設備專利信息分析

王黎明

摘要：3D打印是近幾年的熱點產業，關于3D打印的專利申請量快速遞增。3D打印設備屬于3D打印技術的重要組成部分，本文通過專利分析的方法，提出了國內目前3D打印行業的重點企業、研發熱點等信息，為企業研發、專利布局提供借鑒。

關鍵詞：3D打印 專利

3D打印技術是基于離散/堆積原理，通過材料的逐漸累積來實現制造的技術。目前3D 打印技術已經滲透到各個領域，如醫用假體的打印，汽車制造領域等等，各企業也爭相申請3D方面的打印專利。雖然已經多期刊文獻對3D打印的專利布局進行分析，例如王剛發表的“知識產權視角下的3D打印技術” ，劉鑫的“中美3D打印技術專利比較與產業發展對策研究”等，但是大多與3D打印整個行業的專利布局進行分析，由于3D打印的熱點涉及包括信息技術、打印材料、精密機械工程等多方面，罕見對3D打印涉及的打印設備進行專利分析的文獻，因此，本文提出專門針對3D打印涉及的機械設備進行的專利分析。

1 .數據來源及分析方法

本文以國家知識產權局專利數據庫，CNABS（國內專利數據的檢索數據庫），SIPOABS（涵蓋美、歐、日、韓等97個國家和組織，從1827年收錄至今的的所有專利文獻數據庫），以及Patentics智能檢索軟件為檢索工具，采用中英文關鍵詞結合分類號的檢索方法進行專利數據分析，3D打印在國際專利分類表中的最主要的分類位置為B29C67/02，B29C67/04，B29C67/06，B33Y部分 。在關鍵詞表達上，可以擴展為，3D打印，三維打印，快速成型，快速成形，快速制造3D print， three dimension print， rapid prototype。對檢索到的文獻數據從申請數量，主要申請人，申請熱點，專利的有效性等多維角度進行統計分析，得出相關結論。

2 .國內外3D打印設備主要研發企業

通過SIPOABS數據庫檢索，供檢索到45538篇專利文獻，考慮到專利申請中存在國際申請以及巴黎公約的情況，比如同一公司既申請美國專利，同時又申請中國專利，因此，以SIPOABS庫中原始申請國別（APCC）為檢索字段，得到全球主要國家專利占比如下：中國49%、美國16%、日本10%、韓國5%、德國3%，如圖1所示。在數量份額上，中國的專利申請量幾乎占據世界申請總量的一半。進一步分析了申請中國專利的主要申請人，發現雖然國內申請人在專利申請上雖然占據數量優勢，可是，通過排名前十的申請人來看，如圖2，申請人主要集中在科研院所，高校中，例如排名第一的中國科學院，以及西安交通大學，華南理工大學，企業較少，在排名前十的中國專利申請中，上榜的中國企業只有金寶電子中國有限公司（中國臺灣），三緯國際立體列印科技有限公司（中國臺灣），天威飛馬打印耗材有限公司，反映了國內的3D打印技術依然停留在實驗研究階段，距離產業應用也存在較大距離。而外國企業中惠普公司位列第二，實際上除了上榜的惠普公司外，美國的通用電氣，日本的精工愛普生株式會社也是3D打印中國專利的重要申請人。

3.3D打印設備研發熱點：

經過對patentics的上述檢索結構進行分類號的統計分析，發現其專利主要分布在B33Y30/00，增材制造設備及其零件或附件中，以及B29C64，3D 打印，通過光固化或選擇性激光燒結中。在檢索到的企業專利中，三緯國際立體列印科技股份有限公司的244件已申請專利中，大多數集中在打印裝置的整體設計以及打印噴頭的設計這兩個方面，如已授權專利CN2017104217637， CN2017100707675等等。反映出其研發的重點在于3D打印主體的設置，以打印的精度、以及效率等方面進行改進，通過改進噴頭精度，送料的穩定性等作為方向。對惠普公司的專利申請分析發現，申請重點側重在生成三維物體的工藝控制方面，如溫度的控制，粉末供應的控制，如已授權專利CN106715085B涉及增強打印材料的聚結性的生成三維物體的方法。

4.專利的保護狀態

對檢索到的專利進行法律狀態的查詢統計發現，授權率為48.95%，駁回率為4.75%，有26.78%的申請處在在審狀態，其余專利處于撤回、或待繳納年費等狀態。相對于其他機械設備領域，4.75% 的駁回率屬于低水平，涉及無效的專利也非常少，由此可見，目前的3D打印技術仍然處在初期的專利布局階段，授權率較高，企業之間競爭較弱，這也為其他涉足3D打印的企業提供發展的時間和空間，同時，也應注意，未來仍會有大批專利進入授權狀態，應加強專利布局。

5.企業之間的合作與競爭

在專利庫中發現，排名靠前的金寶電子中國有限公司以及三緯國際立體列印科技股份有限公司聯合申請了200余項專利，通過聯合申請的模式促進合作，增強專利的價值，促進專利質量提升作 。此外，也有通過專利轉讓或許可的方式作為技術輸出，尤其是從2015年至2018年的數據統計分析，專利轉讓呈現急速上升的趨勢，不過，區別于大公司之間的合作，專利轉讓發生在中小型公司之間居多，以成都新柯力化工為例，在3D打印設備方面申請專利約80件，轉讓44件，占比50%，陜西恒通智能機器有限公司自身擁有專利一百多項，又通過轉讓獲得專利59項。專利的轉讓已成為專利應用的新形態。

6.總結.

3D打印技術依然屬于新興的發展技術，其應用前景的可觀促使企業爭相申請該方面專利，然，據統計分析，目前的技術、市場仍然是掌握在如惠普、三緯國際立體列印科技等大公司手中，并且在設備的研發重點涵蓋面廣，并以聯合申請人方式合作，中小企業則相對較難，未來為促進市場的多元化，應鼓勵中小企業的發展，以及促進科研單位的研發成果市場化，使得三維立體打印技術能夠做到百花齊放，百家爭鳴。