关于全球快速发展的3D打印技术,其前景被赋予了极高的期待,被誉为“第三次工业革命”的核心驱动力。以下是关于该技术的深度解读和前景分析:
关于材料问题,目前,由于材料的单一性在某种程度上限制了3D打印技术的发展。但随着对新材料不断研发的需求,未来必将推动这一技术向多元化发展,从而极大地拓宽其应用领域。这不仅包括从地面到太空的应用扩展,例如NASA已经在太空探索飞行器(SEV)的零部件制造中利用3D打印技术,而且还包括深空探测和月球基地建设等深远的应用场景。未来的太空探索和星际殖民或许离不开3D打印技术的助力。
随着技术的普及和成本的降低,未来的某一天,我们或许可以在家里利用这项技术为自己打印出一双鞋子或者更换汽车零件。这意味着3D打印技术正在逐步融入我们的日常生活,改变世界并满足人们的各种需求。它的无所不能和高效快速的特点让人们的想象变为现实,同时也带来一种全新的生活体验方式。更值得我们关注的是它在全球范围内的竞争格局和发展趋势。
从全球范围来看,美国在3D打印技术领域处于领先地位,专利申请数量和技术研发成果均居全球前列。而中国紧随其后,专利申请数量逐年上升,并在一定程度上反超美国。日本、韩国和德国在3D打印技术领域也表现出强劲的发展势头。在中国内部,广东成为申请3D打印专利数量最多的省份,而江苏、北京、浙江等地的专利申请数量也超过了其他省市。这说明我国在三维打印技术领域也取得了重要的突破和进步。在专利申请人竞争格局方面,虽然全球范围内的市场集中度不高且呈现下降趋势,但惠普研发公司在专利申请数量上仍然位居全球首位。同时我们也看到,中国的西安交通大学和华中科技大学也在这一领域取得了一系列成果并表现出很强的科研实力。整体来看,全球的竞争格局仍在不断调整和演变之中。最后还要指出的是对于其巨大的发展潜力和挑战需要持续关注和投入更多的研发力量以确保我们在这一领域保持竞争力并推动产业的持续发展。综上所述未来随着技术的进步和应用场景的拓展三维打印技术必将在更广阔的领域发挥其重要作用并对人类生活产生深远影响。2010-2020年,全球专利申请人申请数量前十的企业中,专利申请量的波动均较为明显,且近两年均有明显下降。其中,专利申请排名全球第一的惠普研发公司,在2013-2018年专利申请数量保持高速增长,但自2018年起明显下降,2020年大幅下跌至2014年以前水平。美国通用电气公司的3D打印专利数量的走势与惠普研发公司极为相似,也呈先大幅上升后大幅下降的趋势。
另外8家公司的差距与变化相对较小,2020年中国的西安交通大学以188项的3D打印专利申请量成为全球第一,且在2021年维持全球第一的水平。
目前,全球3D打印行业专利申请数量TOP10申请人技术主要布局在B41J2与B29C64细分领域,其中全球3D打印专利申请量第一的惠普研发公司在两大细分领域专利申请量分别达到968项与1162项。从整体上来看,惠普研发公司的3D打印专利在各细分领域均有涉猎,且在前10大3D打印技术上的申请量排名均靠前。技术分布同样广泛的还有佳能株式会社与株式会社理光,其他公司的分布则各有侧重点。
全球3D打印前十大市场价值最高的专利中,以甲骨文国际公司申请的“企业系统中的设备上的应用的统一供应”的市场价值最高,达到1382万美元。排名前十的3D打印专利中,其市场价值均超过千万美元,且各大专利的市场价值差距相对较小。
全球3D打印行业中,新进入者仅西安增材制造国家研究院有限公司一家,其专利申请数量在2018年达到最高,为120项,自此之后,呈逐年下降的趋势。
3D打印技术作为一个新兴技术逐渐流行,将对传统的打印技术和方式带来革命性的改变。3D打印技术的发展前景远大,现在很多方面都在引用3D打印技术,应用非常广泛。这种技术可以和很多领域结合起来,比如生物、医疗、建筑、珠宝、鞋类、工业设计、航空航天等等。医学方面,在2014年8月,北京大学研究团队成功地为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎,这是一个令人欣喜的消息。3D打印技术也面临着打印材料的限制、知识产权以及道德方面的争议。但是单就医学方面,我相信3D打印技术对病人绝对是一个福音。
目前在3D打印领域中发展最迅速、产值增长最明显的应属快速模具技术。比如机械工业、电子工业、汽车制造、航天航空制造、轻工业、军事、通讯等。
3D打印技术的应用可以说是无所不能,在高科技领域里3D打印技术所成功研发的复合纤维3D打印机可以打印人们平常的衣服等衣着。
3D打印技术犹如一股猛烈的风暴在席卷着传统的制作和加工业,制造的工艺和技术出现了质的飞跃,一体成型,不需要二次加工,在材料浪费上有很大的进步。其打印效率和打印速度也有突飞猛进的发展。3D打印技术也存在一些缺陷:打印机造价昂贵,运行和维修的费用也很高,而且对成型的物体材料要求也很高。软件的操作难度大,3D软件处理的数据量也很大。不能做到大规模批量生产,在一些方面难以替代传统的打印技术,但是3D打印技术的发展前景难以想象,在未来必定成为新时代的标杆之一。