不平凡的2014年 3D打印迎來材料技術(shù)之爭(zhēng)

       3D打印技術(shù),，屬于新一代綠色高端制造業(yè),，甚至有人將它與智能機(jī)器人,、人工智能并稱為數(shù)字化制造的三大關(guān)鍵技術(shù),，3D打印技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是全球正在興起新一輪數(shù)字化制造浪潮的重要基礎(chǔ),。通過近些年的新聞分析,，美國,、日本、荷蘭等國已然認(rèn)識(shí)到3D打印的重要性,，美國總統(tǒng)奧巴馬甚至將這一技術(shù)加入到《國情咨文》中進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào),，全世界范圍內(nèi)的3D打印熱潮已然興起。

        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(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)高地,，進(jìn)一步推動(dòng)我國向工業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。眾所周知,，目前我國3D打印技術(shù)雖然取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,，與美歐等發(fā)達(dá)國家基本處于同一水平，甚至在金屬構(gòu)件打印方面已經(jīng)超過美國,。

       但與世界各國相比,，我國對(duì)這項(xiàng)技術(shù)重視和規(guī)劃不夠。一是主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),、公共技術(shù)平臺(tái)尚未確立,，缺乏產(chǎn)學(xué)研一體化機(jī)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)�,；�程度低，產(chǎn)業(yè)鏈尚未有效形成,，產(chǎn)業(yè)整合度較低,；三是缺乏市場(chǎng)機(jī)制，技術(shù)進(jìn)步主要在國家項(xiàng)目資助下開展,，企業(yè)的主體作用不明顯,；四是教育培訓(xùn)和社會(huì)推廣乏力，3D打印相關(guān)課程尚未列入機(jī)械,、材料,、信息技術(shù)等工程學(xué)科的教學(xué)必修課程體系,，企業(yè)對(duì)3D打印技術(shù)的前景認(rèn)識(shí)不到位導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)需求不足。

       3D打印材料之戰(zhàn)已然打響,，眾所周知兵馬未動(dòng)糧草先行,，研究出的3D打印技術(shù)可說是根本無用，這類產(chǎn)品最核心的熱然是3D打印產(chǎn)品所使用的材料,，有機(jī)材料品種多樣價(jià)格低廉,，對(duì)于個(gè)人級(jí)用戶和中小型工作組來說意義重大，而金屬材料更是國防科工的重中之重,。



       在發(fā)布全球首款彩色多材料的3D打印機(jī)之后,，3D 打印的領(lǐng)先企業(yè)stratasys再推出級(jí)模擬聚丙烯材料—Endur，后者可以應(yīng)用家用電器,、日用消費(fèi)品,、汽車部件和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的原型制作。stratasys在中國約有10個(gè)核心經(jīng)銷商,，服務(wù)于整個(gè)大陸地區(qū),，2012年stratasys在中國銷售約300臺(tái)3D打印機(jī)，2013年約450-470臺(tái),。

       即便如此,，由于3D打印火爆，資本市場(chǎng)上的熱錢加速灌入,，現(xiàn)有的3D打印產(chǎn)品制造商必然迎來強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者,。今年3月底，2D打印巨頭惠普宣布,，本財(cái)年底將進(jìn)入3D打印機(jī)市場(chǎng),。惠普這一決策的主要緣由是,，Stratasys的3D打印部分核心專利已經(jīng)過期或?qū)⒃谝荒陜?nèi)過期,，這將為這一行業(yè)向競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)發(fā)展提供條件。

       在過去的2013年中,，據(jù)市場(chǎng)調(diào)研惠普在打印市場(chǎng)份額接近40%占比穩(wěn)居第一,，通過已然成熟的2D打印技術(shù)，惠普現(xiàn)在進(jìn)入3D打印機(jī)市場(chǎng)將無需花費(fèi)大量時(shí)間和金錢開發(fā)新技術(shù),，而通過傳統(tǒng)的經(jīng)銷商,，惠普將快速的占領(lǐng)全球的3D打印市場(chǎng)。

       此次失效的專利基本歸屬于stratasys,。到了今年年底,，該公司的FDM部分專利也將到期，但通過筆者了解到，還有很多的核心技術(shù)專利仍屬于stratasys,。競(jìng)爭(zhēng)將有利于市場(chǎng)培育,。據(jù)英國市場(chǎng)研究公司JuniperResearch預(yù)測(cè)，到2018年全球家用3D打印機(jī)的銷售量將超過100萬臺(tái),，而業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,，今年的銷量只能達(dá)到4.4萬臺(tái)；市場(chǎng)研究公司易觀國際同樣預(yù)測(cè),，2014年全球3D打印市場(chǎng)交易額將從去年的25億美元增長(zhǎng)到38億美元,，到2018年，將激增至162億美元,。面對(duì)如此大的市場(chǎng)預(yù)期,，即將失效的專利技術(shù)無疑會(huì)促使更多的資本進(jìn)入到這一市場(chǎng)中。




       去年,，荷蘭3D打印公司Shapeways的設(shè)計(jì)專家Duann Scott預(yù)測(cè)高端打印技術(shù)將掀起一輪3D打印設(shè)備的大爆發(fā)，3D打印機(jī)的價(jià)格會(huì)大幅下降,。激光燒結(jié)是3D快速成型技術(shù)的一種,，其以激光為熱源，甚至可以實(shí)現(xiàn)高熔點(diǎn)金屬和陶瓷的黏結(jié),。另外它也是一個(gè)成本相對(duì)較低的3D打印技術(shù),，而且打印出來的產(chǎn)品具有很高的分辨率，非常接近上市成品,。

       不過需要說明的是,，采用激光燒結(jié)技術(shù)的3D打印機(jī)屬于工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品，跟我們偶爾能看到的桌面式3D打印機(jī)是不同的,。我們常見的桌面式3D打印機(jī)使用的是熔融擠出成型(FDM)技術(shù),，一般采用熱塑性材料，而激光燒結(jié)的3D打印機(jī)使用的材料要廣泛,，包括高熔點(diǎn)的金屬,。

       隨著這些專利技術(shù)的失效，激光3D打印機(jī)的制造成本自然會(huì)有所降低,。但它們的售價(jià)短期內(nèi)是否會(huì)大幅度下降,，這并不好說�,？梢钥隙ǖ氖�,，會(huì)有一批人開始研究激光3D打印機(jī)，并把產(chǎn)品打造出來,。如果他們只打算處理一些低熔點(diǎn)的熱塑性材料,，可以采用功率相對(duì)低一點(diǎn)的小激光，加上密封空間的保障,，安全問題并不大,。但是如果要做激光燒結(jié)3D打印機(jī)的話,，恐怕會(huì)遇到很大的問題：它需要一個(gè)足以把金屬燒融的高功率激光，隨時(shí)可以達(dá)到上千度的高溫,，這遠(yuǎn)比FDM方案要復(fù)雜得多,，這種工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品不是一般老百姓玩得來的。不管創(chuàng)客們做哪種激光3D打印機(jī),，都需要一定的研發(fā)時(shí)間,，并不是一夜之間能弄出來的。

       就拿我們熟悉的桌面式3D打印機(jī)來說,，它們主要采用FDM技術(shù),。這種技術(shù)專利解禁后，創(chuàng)業(yè)者花費(fèi)了5年多的時(shí)間,，才把使用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)的售價(jià)從1萬多美元拉到現(xiàn)在幾千塊人民幣,。另外，哪怕這些專利明年到期,，為了維護(hù)的自身利益,，激光3D打印廠商也不愿意迅速把價(jià)格往下調(diào)。就算有很多新的創(chuàng)業(yè)公司融入這個(gè)行業(yè),，這些廠商更更愿意通過競(jìng)爭(zhēng)的方式,，讓市場(chǎng)逐步把價(jià)格調(diào)整。專利過了還有很多年可以賣高價(jià),，樂高的專利也過了,，你也沒看到它在降價(jià)。

       材料的關(guān)鍵因素,，專利的即將過期,，技術(shù)專利的爆發(fā)這三方面的原因，促使2014年3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了井噴式的發(fā)展,，3D打印已不僅停留在材料和技術(shù)的爭(zhēng)斗上,，更多的是在其背后的資本市場(chǎng)的博弈。

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