不平凡的2014年3D打印迎来材料技术之争

　　简介:3D打印技术属于新一代绿色高端制造业。甚至有人把它和智能机器人、人工智能一起称为数字制造的三大关键技术。3D打印技术和产业的发展是全球新一轮数字化制造浪潮的重要基础。

　　3D打印

　　3D打印技术属于新一代绿色高端制造业。甚至有人把它和智能机器人、人工智能一起称为数字制造的三大关键技术。3D打印技术和产业的发展是全球新一轮数字化制造浪潮的重要基础。通过近几年的新闻分析，美国、日本、荷兰等国家已经意识到了3D打印的重要性，美国总统奥巴马甚至在国情咨文中加入了这项技术，以强调世界范围内的3D打印热潮已经兴起。

　　3D打印迎来材料技术之争。

　　3D打印产业的快速发展有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领制高点，进一步推动我国向工业强国转变。众所周知，中国的3D打印技术虽然有了很大的进步，但与美欧等发达国家基本处于同一水平，甚至在金属构件的打印上已经超过了美国。

　　但与世界其他国家相比，中国对这项技术的重视和规划还不够。一是主导技术标准和公共技术平台尚未建立，缺乏产学研结合。机构，技术研发和推广应用还处于无序状态；二是产业规模化程度低，产业链没有有效形成，产业整合程度低；三是缺乏市场机制，技术进步主要是在国家项目支持下进行的，企业的主体作用不明显；第四，教育、培训和社会宣传薄弱。3D打印相关课程尚未纳入机械等工科学科教学必修课程体系， 材料和信息技术。企业对3D打印技术前景认识不足，导致产业需求不足。

　　3D打印材料之战已经打响。众所周知，兵马未动粮草先行，发达的3D打印技术可以说是一点用都没有。这类产品的核心是3D打印产品所用的材料，有机材料的品种多种多样。价格低成本对个人用户和中小工作群体意义重大，金属材料是国防科技的重中之重。

　　3D打印的发令枪已经吹响。

　　在全球首款彩色多材料3D打印机发布后，3D打印领先企业stratasys推出了—Endur，这是一种一级模拟聚丙烯材料，可用于家用电器、消费品、汽车零部件和实验室设备的原型制作。Stratasys在中国约有10家核心经销商，服务整个大陆。2012年，stratasys在中国销售了约300台3D打印机，2013年约为450-470台。

　　即便如此，由于3D打印的普及和资本市场热钱的加速流入，现有的3D打印产品制造商势必会遇到强劲的竞争对手。今年3月底，2D打印巨头惠普宣布将在本财年结束前进入3D打印机市场。惠普做出这一决定的主要原因是，Stratasys的3D打印的一些核心专利已经到期或将在一年内到期，这将为这一行业发展成为竞争市场提供条件。

　　在刚刚过去的2013年，根据市场调研，惠普以近40%的份额位居打印市场第一。随着2D打印技术的成熟，惠普现在将进入3D打印机市场，而无需花费大量的时间和金钱来开发新技术，但通过传统经销商，惠普将迅速占领全球3D打印市场。

　　这个无效专利基本属于stratasys。到今年年底，应该可以了公司一些FDM专利也将到期，但笔者了解到还有很多核心技术专利属于stratasys。竞争将有利于市场培育。根据英国市场调查公司JuniperResearch预测，到2018年，家用3D打印机的全球销量将超过100万台，业界认为今年的销量只能达到4.4万台；市场调查公司易观国际还预测，全球3D打印市场将从去年的25亿美元增长到2014年的38亿美元，到2018年将激增至162亿美元。面对如此大的市场预期，即将到期的专利技术无疑会推动更多资本进入这一市场。

　　2014专利大战

　　去年，荷兰3D打印公司Shapeways的设计专家DuannScott预测，高端打印技术将会掀起3D打印设备的大爆炸。价格会急剧下降。激光烧结是一种三维快速成型技术，它以激光为热源，甚至可以将高熔点金属和陶瓷粘接在一起。此外，它还是一种成本相对较低的3D打印技术，打印出来的产品分辨率高，与市面上的成品非常接近。

　　但需要注意的是，采用激光烧结技术的3D打印机是工业级产品，与我们偶尔看到的台式3D打印机不同。我们常见的桌面3D打印机使用的是熔融挤压成型(FDM)技术，一般使用热塑性材料，而激光烧结3D打印机使用的材料范围很广，包括高熔点的金属。

　　随着这些专利技术的失效，激光3D打印机的制造成本自然会降低。但很难说它们的价格是否会在短期内大幅下降。可以肯定的是，会有一批人开始研究激光3D打印机，制造他们的产品。如果他们只是打算处理一些低熔点的热塑性材料，可以使用功率相对较低的小型激光器，在密封空间的保证下，安全问题不大。但如果你想做激光烧结3D打印机，恐怕会遇到一个很大的问题:它需要一个大功率的激光器，可以随时熔化金属，达到上千度的高温，比FDM方案复杂得多。这种工业级的产品，一般人是没有的。无论是什么样的激光3D打印机厂商，都需要一定的研发时间，不是一朝一夕就能完成的。

　　以我们熟悉的台式3D打印机为例，它主要使用FDM技术。这项技术的专利被解除后，创业者用了5年多的时间，将使用FDM技术的3D打印机价格从1万多美元拉到了现在的几千元人民币。此外，即使这些专利明年到期，为了维护自身利益，激光3D打印制造商也不愿意很快价格向下。即使有许多新的企业。公司进入这个行业，这些制造商更愿意让市场逐渐通过竞争。价格调整。专利过了之后，可以卖很多年的高价。乐高的专利也过了，你也没见它降价。

　　材料这一关键因素，专利即将到期，技术专利的爆发，促使3D打印行业在2014年出现井喷发展。3D打印已经不仅仅停留在材料和技术的斗争中，更停留在背后资本市场的博弈中。