歐洲3D打印專利激增超其它科技行業(yè)8倍：雷神、惠普、賽峰等公司引領(lǐng)技術(shù)前沿

2024年2月21日，南極熊獲悉，根據(jù)歐洲專利局（EPO）的數(shù)據(jù)，2013年至2020年間，歐洲3D打印技術(shù)專利申請數(shù)量增速是其它技術(shù)領(lǐng)域總體增速的8倍。

△該圖顯示了歐洲2001年至2020年間，排名前20名的增材制造EPO專利申請公司

世界上最大的航空航天和國防公司在3D打印專利方面也名列前茅�？偛课挥诟ゼ�尼亞州的導(dǎo)彈系統(tǒng)制造商雷神技術(shù)公司（RTX）在增材制造專利申請方面僅次于通用電氣公司（GE）。在此期間，雷神提交了1441項國際專利（IFP）申請，而GE則提交了1793項。

雷神技術(shù)研究中心執(zhí)行董事Venkat Vedula解釋說：“雷神的核心是一家創(chuàng)新公司。我們?yōu)?D打印等領(lǐng)域的技術(shù)申請專利，是為了保護我們在技術(shù)方面的大量長期投資的價值，以保持我們的競爭優(yōu)勢�！�

通用電氣和雷神公司始終關(guān)注3D打印技術(shù)的創(chuàng)新。雷神此前曾與軟件開發(fā)商Hexagon合作創(chuàng)建了一個平臺，用于預(yù)測和防止金屬3D打印中的零件缺陷，并為美國國防部開發(fā)了3D打印軍用光學(xué)器件。

通用電氣通過其Additive部門積極開發(fā)3D打印技術(shù)。2022年，GE Additive推出了3系列粘合劑噴射平臺，這是它的最新款工業(yè)粘合劑噴射3D打印機。此外，GE的3D打印燃料噴嘴頭在2017年一經(jīng)推出，就在航空航天業(yè)引起了廣泛關(guān)注。

排在歐洲專利局專利申請人排行榜前三位的是惠普（HP）公司。

惠普公司3D金屬研發(fā)副總裁Dr. Tim Weber說：“惠普公司的專利戰(zhàn)略是保護我們的創(chuàng)新。向世界推出全新的顛覆性打印平臺，促使我們需要廣泛而大量的專利�！�

惠普的大多數(shù)專利都是針對其3D打印機的，支持公司專有的多噴射融合和金屬噴射技術(shù)。惠普在2022年國際制造技術(shù)展（IMTS）上推出了最新的金屬噴射三維打印機S100。

Weber補充說：“我們?yōu)榛萜盏挠布�系統(tǒng)、打印工藝、噴頭和制劑（熔融、細化、粘合劑）、工作流程和材料申請了知識產(chǎn)權(quán)專利。我們已經(jīng)推出了聚合物和金屬的系統(tǒng)和不斷發(fā)展的平臺，這些系統(tǒng)和平臺一直在源源不斷地申請專利�！�

△顯示2001年至2020年間每年增材制造EPO IPF申請數(shù)量的圖表

增材制造專利申請速度超過科技行業(yè)

從2001年到2020年，全球增材制造技術(shù)專利申請數(shù)量的平均增長率為26.3%，而其它技術(shù)領(lǐng)域的增長率僅為3.3%。

總體而言，全球已有超過5萬項與增材制造相關(guān)的專利申請。僅2020年就公布了8090件與增材制造相關(guān)的申請，與2013年的1576件相比增長了五倍。

歐洲專利局指出，醫(yī)療和運輸（航空航天和汽車）領(lǐng)域的3D打印專利申請量居首位。交通領(lǐng)域公布了7千多份增材制造專利申請，而健康和醫(yī)療領(lǐng)域則公布了1萬多份。

這些發(fā)現(xiàn)反映了3D打印行業(yè)對2024年3D打印趨勢調(diào)查的回應(yīng)。3D打印專家強調(diào)了在醫(yī)療保健和牙科設(shè)備生產(chǎn)中越來越多地采用增材制造技術(shù)，以及3D打印技術(shù)在航空航天和國防工業(yè)中的變革性影響。

歐洲專利局局長António Campinos表示，這項研究指出在過去幾年中，世界上增材制造技術(shù)的創(chuàng)新步伐急劇加快。

然而，專利與創(chuàng)新關(guān)系復(fù)雜，一些觀點認為知識產(chǎn)權(quán)可能對增材制造領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生負面影響。此外，專利等待期長達5到8年，可能對公司的技術(shù)使用和保護產(chǎn)生挑戰(zhàn)。換句話說，雖然公司在發(fā)明一項技術(shù)后就可以開始使用它，但它必須等待3D打印專利獲得授權(quán)才能受到保護。

△按應(yīng)用領(lǐng)域劃分的增材制造EPO專利申請數(shù)量趨勢

航空航天領(lǐng)域增材制造專利申請增長迅猛

根據(jù)歐洲專利局的研究，2001年至2020年期間，航空航天領(lǐng)域的3D打印專利申請達4585件。增材制造在這一領(lǐng)域的作用不斷加快。2013年至2017年間，每年的IPF申請從不足100件激增到700多件，2020年已達到834件。

是什么推動了這一加速？航空航天制造商賽峰集團增材制造園區(qū)首席執(zhí)行官franois - xavier Foubert強調(diào)了在競爭中脫穎而出的必要性。為了實現(xiàn) “一流的增材制造技術(shù)”，賽峰集團在本世紀初期的20年內(nèi)申請了251項航空航天知識產(chǎn)權(quán)。

Foubert表示："為了給賽峰集團的產(chǎn)品提供最好的附加值，從而給我們的客戶提供最好的附加值，我們在研究和技術(shù)（R&T）方面做出了巨大努力，以成為將增材制造技術(shù)的優(yōu)勢添加到我們的產(chǎn)品中的領(lǐng)導(dǎo)者�！�

他補充道：“與增材制造相關(guān)的技術(shù)范圍逐年擴大。為了掌握所有相關(guān)技術(shù)，我們必須加快研究與技術(shù)（R&T）和研發(fā)（R&D）工作的步伐�！�

△交通運輸領(lǐng)域頂級增材制造EPO專利申請人

飛機發(fā)動機制造商MTU Aero Engines，在此期間申請了276項3D打印專利。該公司的增材制造總監(jiān)于Jürgen Kraus博士認為：“3D打印將改變生產(chǎn)工程中的游戲規(guī)則，實現(xiàn)許多設(shè)計改進，如減輕重量和降低燃油消耗�！�

MTU的大部分3D打印專利都與航空推進系統(tǒng)有關(guān)，主要集中在質(zhì)量保證、光學(xué)斷層掃描在線監(jiān)測、激光粉末床熔融（LPBF）工藝改進和設(shè)計優(yōu)化等方面。

另外，雷神的航空航天相關(guān)專利申請主要集中在粉末床熔融(PBF)和定向能沉積(DED)工藝上。該公司在增材制造能夠?qū)崿F(xiàn)特定用例的領(lǐng)域?qū)で髮＠�保護，如替代、單元化、設(shè)計優(yōu)化、持續(xù)或售后市場。

△EPO交通運輸領(lǐng)域增材制造專利申請趨勢

醫(yī)療領(lǐng)域3D打印專利猛增

在醫(yī)療和健康領(lǐng)域，歐洲專利局強調(diào)了3D打印醫(yī)療設(shè)備、植入物和假體在專利申請中的顯著增長。與這些醫(yī)療應(yīng)用相關(guān)的增材制造技術(shù)共公布了4100多項IPF。

例如，國際制藥公司強生（J&J）在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域提交了115項IPF申請，專利保護的發(fā)明包括定制手術(shù)器械。強生公司在植入物和假體領(lǐng)域也處于領(lǐng)先地位，提交了76項增材制造IPF申請。

在眼科護理領(lǐng)域，眼鏡制造商EssilorLuxottica為其專業(yè)光學(xué)鏡片申請了85項3D打印相關(guān)專利。

△EPO增材制造醫(yī)療和健康應(yīng)用專利申請趨勢

在其它領(lǐng)域，3D打印定制助聽器的應(yīng)用也有所增長。瑞士聽力保健公司Sonova申請了68項IPF，其中包括個性化3D打印助聽器外殼的專利。該公司早在2017年就推出了全球首款3D打印鈦助聽器。

牙科應(yīng)用引起了人們的極大興趣，共申請了2607項3D打印IPF。3M、Align Technology和Ivoclar是排名前三的牙科3D打印專利申請人。

△EPO增材制造醫(yī)療和健康應(yīng)用專利申請趨勢

3D打印器官和人造人體組織的發(fā)展也很普遍，在2001年至2020年期間有1818項專利申請。哈佛大學(xué)位居榜首，提交了48項相關(guān)專利。

最近，哈佛大學(xué)維斯研究所（Wyss Institute）的研究人員使用一種含有收縮器官構(gòu)建模塊（OBB）和患者特異性干細胞的生物墨水，對多層功能性心臟組織進行了3D生物打印。該團隊希望這些研究成果最終能實現(xiàn)3D打印心臟組織替代物。