3D打印设备专利信息分析

3D打印设备专利信息分析
3D打印是近几年的热点产业，关于3D打印的专利申请量快速递增。

3D打印设备属于3D打印技术的重要组成部分，本文通过专利分析的方法，提出了国内目前3D打印行业的重点企业、研发热点等信息，为企业研发、专利布局提供借鉴。

标签：3D打印专利
3D打印技术是基于离散/堆积原理，通过材料的逐渐累积来实现制造的技术。

目前3D 打印技术已经渗透到各个领域，如医用假体的打印，汽车制造领域等等，各企业也争相申请3D方面的打印专利。

虽然已经多期刊文献对3D打印的专利布局进行分析，例如王刚发表的“知识产权视角下的3D打印技术” ，刘鑫的“中美3D打印技术专利比较与产业发展对策研究”等，但是大多与3D打印整个行业的专利布局进行分析，由于3D打印的热点涉及包括信息技术、打印材料、精密机械工程等多方面，罕见对3D打印涉及的打印设备进行专利分析的文献，因此，本文提出专门针对3D打印涉及的机械设备进行的专利分析。

1 .数据来源及分析方法
本文以国家知识产权局专利数据库，CNABS（国内专利数据的检索数据库），SIPOABS（涵盖美、欧、日、韩等97个国家和组织，从1827年收录至今的的所有专利文献数据库），以及Patentics智能检索软件为检索工具，采用中英文关键词结合分类号的检索方法进行专利数据分析，3D打印在国际专利分类表中的最主要的分类位置为B29C67/02，B29C67/04，B29C67/06，B33Y部分。

在关键词表达上，可以扩展为，3D打印，三维打印，快速成型，快速成形，快速制造3D print，three dimension print，rapid prototype。

对检索到的文献数据从申请数量，主要申请人，申请热点，专利的有效性等多维角度进行统计分析，得出相关结论。

2 .國内外3D打印设备主要研发企业
通过SIPOABS数据库检索，供检索到45538篇专利文献，考虑到专利申请中存在国际申请以及巴黎公约的情况，比如同一公司既申请美国专利，同时又申请中国专利，因此，以SIPOABS库中原始申请国别（APCC）为检索字段，得到全球主要国家专利占比如下：中国49%、美国16%、日本10%、韩国5%、德国3%，如图1所示。

在数量份额上，中国的专利申请量几乎占据世界申请总量的一半。

进一步分析了申请中国专利的主要申请人，发现虽然国内申请人在专利申请上虽然占据数量优势，可是，通过排名前十的申请人来看，如图2，申请人主要集中在科研院所，高校中，例如排名第一的中国科学院，以及西安交通大学，华南理工大学，企业较少，在排名前十的中国专利申请中，上榜的中国企业只有金宝电子中国有限公司（中国台湾），三纬国际立体列印科技有限公司（中国台湾），天威飞马打印耗材有限公司，反映了国内的3D打印技术依然停留在实验
研究阶段，距离产业应用也存在较大距离。

而外国企业中惠普公司位列第二，实际上除了上榜的惠普公司外，美国的通用电气，日本的精工爱普生株式会社也是3D打印中国专利的重要申请人。

3.3D打印设备研发热点：
经过对patentics的上述检索结构进行分类号的统计分析，发现其专利主要分布在B33Y30/00，增材制造设备及其零件或附件中，以及B29C64，3D 打印，通过光固化或选择性激光烧结中。

在检索到的企业专利中，三纬国际立体列印科技股份有限公司的244件已申请专利中，大多数集中在打印装置的整体设计以及打印喷头的设计这两个方面，如已授权专利CN2017104217637，CN2017100707675等等。

反映出其研发的重点在于3D打印主体的设置，以打印的精度、以及效率等方面进行改进，通过改进喷头精度，送料的稳定性等作为方向。

对惠普公司的专利申请分析发现，申请重点侧重在生成三维物体的工艺控制方面，如温度的控制，粉末供应的控制，如已授权专利CN106715085B涉及增强打印材料的聚结性的生成三维物体的方法。

4.专利的保护状态
对检索到的专利进行法律状态的查询统计发现，授权率为48.95%，驳回率为4.75%，有26.78%的申请处在在审状态，其余专利处于撤回、或待缴纳年费等状态。

相对于其他机械设备领域，4.75% 的驳回率属于低水平，涉及无效的专利也非常少，由此可见，目前的3D打印技术仍然处在初期的专利布局阶段，授权率较高，企业之间竞争较弱，这也为其他涉足3D打印的企业提供发展的时间和空间，同时，也应注意，未来仍会有大批专利进入授权状态，应加强专利布局。

5.企业之间的合作与竞争
在专利库中发现，排名靠前的金宝电子中国有限公司以及三纬国际立体列印科技股份有限公司联合申请了200余项专利，通过联合申请的模式促进合作，增强专利的价值，促进专利质量提升作。

此外，也有通过专利转让或许可的方式作为技术输出，尤其是从2015年至2018年的数据统计分析，专利转让呈现急速上升的趋势，不过，区别于大公司之间的合作，专利转让发生在中小型公司之间居多，以成都新柯力化工为例，在3D打印设备方面申请专利约80件，转让44件，占比50%，陕西恒通智能机器有限公司自身拥有专利一百多项，又通过转让获得专利59项。

专利的转让已成为专利应用的新形态。

6.总结.
3D打印技术依然属于新兴的发展技术，其应用前景的可观促使企业争相申请该方面专利，然，据统计分析，目前的技术、市场仍然是掌握在如惠普、三纬国际立体列印科技等大公司手中，并且在设备的研发重点涵盖面广，并以联合申
请人方式合作，中小企业则相对较难，未来为促进市场的多元化，应鼓励中小企业的发展，以及促进科研单位的研发成果市场化，使得三维立体打印技术能够做到百花齐放，百家争鸣。