簡介:3D打印技術(shù)屬于新一代綠色高端制造業(yè)。甚至有人把它和智能機器人、人工智能一起稱為數(shù)字制造的三大關(guān)鍵技術(shù)。3D打印技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是全球新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎(chǔ)。
3D打印
3D打印技術(shù)屬于新一代綠色高端制造業(yè)。甚至有人把它和智能機器人、人工智能一起稱為數(shù)字制造的三大關(guān)鍵技術(shù)。3D打印技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是全球新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎(chǔ)。通過近幾年的新聞分析，美國、日本、荷蘭等國家已經(jīng)意識到了3D打印的重要性，美國總統(tǒng)奧巴馬甚至在國情咨文中加入了這項技術(shù)，以強調(diào)世界范圍內(nèi)的3D打印熱潮已經(jīng)興起。
3D打印迎來材料技術(shù)之爭。
3D打印產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展有利于國家在全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)競爭中占領(lǐng)制高點，進一步推動我國向工業(yè)強國轉(zhuǎn)變。眾所周知，中國的3D打印技術(shù)雖然有了很大的進步，但與美歐等發(fā)達國家基本處于同一水平，甚至在金屬構(gòu)件的打印上已經(jīng)超過了美國。
但與世界其他國家相比，中國對這項技術(shù)的重視和規(guī)劃還不夠。一是主導(dǎo)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公共技術(shù)平臺尚未建立，缺乏產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。機構(gòu)，技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用還處于無序狀態(tài)；二是產(chǎn)業(yè)規(guī)模化程度低，產(chǎn)業(yè)鏈沒有有效形成，產(chǎn)業(yè)整合程度低；三是缺乏市場機制，技術(shù)進步主要是在國家項目支持下進行的，企業(yè)的主體作用不明顯；第四，教育、培訓(xùn)和社會宣傳薄弱。3D打印相關(guān)課程尚未納入機械等工科學(xué)科教學(xué)必修課程體系， 材料和信息技術(shù)。企業(yè)對3D打印技術(shù)前景認(rèn)識不足，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)需求不足。
3D打印材料之戰(zhàn)已經(jīng)打響。眾所周知，兵馬未動糧草先行，發(fā)達的3D打印技術(shù)可以說是一點用都沒有。這類產(chǎn)品的核心是3D打印產(chǎn)品所用的材料，有機材料的品種多種多樣。價格低成本對個人用戶和中小工作群體意義重大，金屬材料是國防科技的重中之重。
3D打印的發(fā)令槍已經(jīng)吹響。
在全球首款彩色多材料3D打印機發(fā)布后，3D打印領(lǐng)先企業(yè)stratasys推出了—Endur，這是一種一級模擬聚丙烯材料，可用于家用電器、消費品、汽車零部件和實驗室設(shè)備的原型制作。Stratasys在中國約有10家核心經(jīng)銷商，服務(wù)整個大陸。2012年，stratasys在中國銷售了約300臺3D打印機，2013年約為450-470臺。
即便如此，由于3D打印的普及和資本市場熱錢的加速流入，現(xiàn)有的3D打印產(chǎn)品制造商勢必會遇到強勁的競爭對手。今年3月底，2D打印巨頭惠普宣布將在本財年結(jié)束前進入3D打印機市場。惠普做出這一決定的主要原因是，Stratasys的3D打印的一些核心專利已經(jīng)到期或?qū)⒃谝荒陜?nèi)到期，這將為這一行業(yè)發(fā)展成為競爭市場提供條件。
在剛剛過去的2013年，根據(jù)市場調(diào)研，惠普以近40%的份額位居打印市場第一。隨著2D打印技術(shù)的成熟，惠普現(xiàn)在將進入3D打印機市場，而無需花費大量的時間和金錢來開發(fā)新技術(shù)，但通過傳統(tǒng)經(jīng)銷商，惠普將迅速占領(lǐng)全球3D打印市場。
這個無效專利基本屬于stratasys。到今年年底，應(yīng)該可以了公司一些FDM專利也將到期，但筆者了解到還有很多核心技術(shù)專利屬于stratasys。競爭將有利于市場培育。根據(jù)英國市場調(diào)查公司JuniperResearch預(yù)測，到2018年，家用3D打印機的全球銷量將超過100萬臺，業(yè)界認(rèn)為今年的銷量只能達到4.4萬臺；市場調(diào)查公司易觀國際還預(yù)測，全球3D打印市場將從去年的25億美元增長到2014年的38億美元，到2018年將激增至162億美元。面對如此大的市場預(yù)期，即將到期的專利技術(shù)無疑會推動更多資本進入這一市場。
2014專利大戰(zhàn)
去年，荷蘭3D打印公司Shapeways的設(shè)計專家DuannScott預(yù)測，高端打印技術(shù)將會掀起3D打印設(shè)備的大爆炸。價格會急劇下降。激光燒結(jié)是一種三維快速成型技術(shù)，它以激光為熱源，甚至可以將高熔點金屬和陶瓷粘接在一起。此外，它還是一種成本相對較低的3D打印技術(shù)，打印出來的產(chǎn)品分辨率高，與市面上的成品非常接近。
但需要注意的是，采用激光燒結(jié)技術(shù)的3D打印機是工業(yè)級產(chǎn)品，與我們偶爾看到的臺式3D打印機不同。我們常見的桌面3D打印機使用的是熔融擠壓成型(FDM)技術(shù)，一般使用熱塑性材料，而激光燒結(jié)3D打印機使用的材料范圍很廣，包括高熔點的金屬。
隨著這些專利技術(shù)的失效，激光3D打印機的制造成本自然會降低。但很難說它們的價格是否會在短期內(nèi)大幅下降。可以肯定的是，會有一批人開始研究激光3D打印機，制造他們的產(chǎn)品。如果他們只是打算處理一些低熔點的熱塑性材料，可以使用功率相對較低的小型激光器，在密封空間的保證下，安全問題不大。但如果你想做激光燒結(jié)3D打印機，恐怕會遇到一個很大的問題:它需要一個大功率的激光器，可以隨時熔化金屬，達到上千度的高溫，比FDM方案復(fù)雜得多。這種工業(yè)級的產(chǎn)品，一般人是沒有的。無論是什么樣的激光3D打印機廠商，都需要一定的研發(fā)時間，不是一朝一夕就能完成的。
以我們熟悉的臺式3D打印機為例，它主要使用FDM技術(shù)。這項技術(shù)的專利被解除后，創(chuàng)業(yè)者用了5年多的時間，將使用FDM技術(shù)的3D打印機價格從1萬多美元拉到了現(xiàn)在的幾千元人民幣。此外，即使這些專利明年到期，為了維護自身利益，激光3D打印制造商也不愿意很快價格向下。即使有許多新的企業(yè)。公司進入這個行業(yè)，這些制造商更愿意讓市場逐漸通過競爭。價格調(diào)整。專利過了之后，可以賣很多年的高價。樂高的專利也過了，你也沒見它降價。
材料這一關(guān)鍵因素，專利即將到期，技術(shù)專利的爆發(fā)，促使3D打印行業(yè)在2014年出現(xiàn)井噴發(fā)展。3D打印已經(jīng)不僅僅停留在材料和技術(shù)的斗爭中，更停留在背后資本市場的博弈中。