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美IP公司发布3D打印技术专利分析报告
2017-08-24 13:37:41 阅读

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    2017年8月2日,美国知识产权(IP)公司Sagacious Research发布了一项3D打印技术专利分析报告。报告比较了3D打印技术在牙科和航空航天产业的专利发展趋势。

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牙科产业已经成为3D打印技术发展的主要目标产业。牙科技术人员早就开始使用3D打印技术来制造矫正设备,如牙种植体、牙支架、手术器材和牙托等。牙科行业首件3D打印专利于1984年提交申请,之后申请率稳步攀升;3D打印技术也开始在航空航天领域发挥作用,被用来制作各种复杂的几何形状,包括:内部带有复杂冷却通道的机翼、燃油喷射器、热交换器、扁叉、叶片、机身和翼肋、燃烧器火焰筒、电子元器件等。

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    凭借其较高的准确度和精确度,3D打印不仅仅用于零部件的制造,还可以应用于模具制造。传统制造方法通常是耗时且昂贵的,数字建模技术与3D打印结合使制造商的相关生产更加便捷。

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图1  3D打印技术在牙科和航空航天产业专利发展趋势
 
    注意:图中数字代表专利族数量。由于专利存在公开时滞,2015至2017年专利数量不全。
    3D打印(增材制造)技术在航空航天产业的专利数量比牙科产业大,具有更广阔的发展空间;牙科产业利用数字化和规模化生产等尖端技术来为增材制造做准备,在这方面,航空航天产业正在努力追赶。
 
    1. 航空航天产业

   (1)与2004年相比,2005年专利申请数量急剧下降,这可能与2004年一些个人发明人和高校在该领域申请大量专利有关。2004年25%的专利与3D打印组件相关,2005年这一比例接近37%;
    (2)2009年专利申请量下降了41%。该年全球经济开始萧条,公司收入普遍下降。例如,联合技术公司在2009年的销售收入同比下降了69亿美元,空中客车公司比上年下降4亿欧元;
    (3)2009年以后,由联合技术公司领头,该领域专利申请稳定增长。专利申请重点涉及部件的制造,如发动机涡轮叶片、燃料喷嘴和发动机支架等;
    (4)在传统技术和3D打印技术之间寻求平衡为航空航天产业带来了各种挑战。研究表明,“无效的制造方法”和“低效率组件”是最常见的技术挑战。这是因为需要不断提高在较高温度下工作部件的效率。

   2. 牙科产业
   
   (1)虽然与航空航天产业相比,牙科产业3D技术的专利数量较少,但随着时间的推移,专利总量及专利申请人数量均在不断增加。2010年以来申请的专利占申请总量的57%,这是牙科3D打印技术适应性的良好指标;
    (2)该领域专利主要涉及牙科修补物的制造,每年专利申请量持续增长。具体包括牙种植体、牙冠、固位体、局部义齿、牙齿与颌。与复合材料相比,聚合物、金属、金属合金和陶瓷的使用量不断增加,蜡和玻璃已经成为牙科3D打印的常见材料;
    (3)大部分专利涉及提高制造效率、准确度、缩短扫描时间和义齿固位的解决方案上。具体问题还包括利用3D打印技术进行终端产品的大规模生产;
    (4)在牙科产业中,Mitsui Chemicals、3M、Align Technology、Dentsply Sirona和BEGO Medical这几家申请人3D打印技术相关专利最多;国家层面,美国、中国和德国专利数量最多。

   3. 相关评论

    报告指出,从专利趋势可以明显看出,增材制造已经超越了传统制造工艺。然而,材料的成本是影响此类技术发展最重要的因素。尽管已经开展了广泛的研究,增材制造技术依旧难以攻克优质和廉价材料的问题。

    利用3D打印技术大规模生产终端产品是下一阶段发展的大事项,仍有很大提升空间。企业正在寻求缩短制造时间并提升机械强度和精度的方法,以确保终端产品的最佳质量。此外,不需要人为干预的全自动化和数字化3D打印需要解决产品定制制造的问题。


朱月仙  检索,侯雪婷  编译,朱月仙  校译

来源:http://www.iam-media.com/industryreports/detail.aspx?g=f65acc51-03b5-42dd-8577-8187bb558c0e

原文标题:Patenting trend evaluation: 3D printing – dental versus aerospace

检索日期:2017年8月16日

文章来源:中科院知识产权信息(微信订阅号:casipr)
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