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从知识产权角度看惠普多射流熔融3D打印技术

iPrint亚洲3D打印2019-04-14 11:55:05

作者:Finnegan, Henderson,Farabow, Garrett & Dunner LLP 律师事务所合伙人John Hornick


横空出世的新技术

去年10月29日,惠普发布10倍速3D打印机,震惊3D打印行业圈,其速度、精度和成本都无疑让人为之赞叹。据惠普称,使用高品质的激光烧结设备批量生产1000个齿轮,至少需要38小时,而使用其多喷头熔融技术则只需3个小时。虽说惠普准备2016年面向市场销售,但这一基于其热感应式喷墨2D打印机技术发展而来的打印机并不能完全符合ASTM认证的7项3D打印技术流程中任何一项。惠普似乎糅合了4种不同的3D打印技术:喷黏著剂快速成型、材料喷射、粉末床熔融,也许还采用了定向能量沉积技术(DED)。




但多射流技术可以实现的作用更多。根据惠普白皮书,移动X光板先喷出打印物质形成基底,之后附着上千个微型喷嘴的移动Y光板以3千万滴/秒的喷速将化学药剂喷射到表层,随着越来越多物质沉积,由X光板放射的能量束与基底融合。


尽管惠普称“分层和能量集聚过程随着Y光板不断运作结合在一起”,能量束在Y光板喷射出化学药剂之前似乎并没有融合成层,因此该过程也许并不涵盖DED技术。然而,因为该系统是模块化的,其运作步骤可能各不相同。




惠普专有的化学试剂不仅仅是喷黏着剂快速成型过程中用的粘着剂。事实上,他们也许根本就不是粘着剂。它们是用于熔融(看起来和喷黏着剂不同)、细节处理(精加工),以及将原有材料转化为三维模型的。正如惠普所言,这台机器喷滴均细,喷速达3千万滴/秒。基底上未经熔融的材料作为支撑,原理同粉末床熔融一样。部件并不需要后加工步骤,不需要热处理或渗透来增加其密度。惠普称该机器是模块化并且可延伸的,并且会打印出具有锋利边缘、光滑表面的功能完整的最终产品部件,精确度、细节处理、色彩、独有材料特征(包括质地、强韧度、半透明度、弹性,导电性、导热性在材料中不断的变化)等在3D打印之前未有的特性。



谁该担忧?

为了证明用这台3D打印机制造的部件非常坚固,惠普采用多射流熔融技术加工热塑性材料制成了一条彩链,这条链子能承受一辆汽车的重量。虽然生产的部件很坚固,惠普的多射流熔融技术应该还不至于直接威胁到那些利用金属粉末床熔融技术进行3D打印的公司,比如Arcam和EOS。依靠金属粉末床熔融技术进行3D打印的公司们其实有更多时间去开发创新性的流程,保持自身的竞争力和优势而不侵犯惠普的知识产权。




短期内,多射流熔融技术应该也不会成为定向能量沉积技术3D制造公司(如Optomec)的近期威胁。再者,定向能量沉积技术3D制造相较多射流熔融技术而言更适用于一些特定的应用,如部件维修(尤其是原地修复),至少这一说法至今是成立的。


但经营喷黏著剂快速成型材料挤出、材料喷射、塑料粉末床熔融、光致聚合、薄片层叠等业务的企业也许会首当其冲,受到惠普多射流技术不同程度的影响。虽然惠普的多射流3D打印机2016年才会发行,潜在的消费者已然得知消息,会等到其推出之后再进行购买。


惠普预测其3D打印平台将会成为行业标杆。如果它真的能以更低价格更高速地打印出更高质量的产品,如果它真的能成为小企业级消费的产品,如果它真能孵化一个材料和软件的开放性合作平台,这一技术将会压倒现有技术。对现有的3D打印公司来说,未来面临着几种可能:倒闭、合并、获得惠普的技术授权(尤其是当惠普成为一个标杆之后)、技术创新。


规则颠覆者的颠覆者

3D打印是是一项改变规则的技术,惠普将推出的新型3D打印机更是扮演了规则颠覆者的颠覆者。现有的3D打印机制造商为了赶上或超越惠普的专利技术,将面临着投入巨额研发费用的可能。


惠普进军3D打印领域是一个展示知识产权力量的好例子。至今,3D领域知识产权的诉讼纠纷还不多,究其原因,3D领域的巨头们整体虽然都在为自己争夺3D打印机的市场份额,但其3D打印机制作的流程以及应用却各有所异,因此不会造成直接的竞争冲突。一些3D打印巨头很可能会将自己的技术授权给其他企业。3D打印行业还未像其他大行业那样有足够的影响力,也不像这些行业一样对大型的专利纠纷司空见惯。如此一来,行业大佬们便能相安无事,很少因为专利侵权或者其他知识产权纠纷将对方一纸告上法庭。


惠普的多射流熔融技术与其他3D打印机制造商所采用的流程大不相同。然而,惠普的技术与其他厂商的技术放在一起,相互都难以各安一方。它将是一个重要突破,因而其他制造商将会尝试研发出新的流程以迎头赶上甚至超越惠普。尽管其他3D打印机制造商会尝试通过寻求“替代专利”或规避方案来绕过惠普专利,惠普仍可能因为其他生产商企图在它眼皮底下延伸革新这一技术而起诉。其他3D打印企业只能研发新科技,否则可能面临侵权。在这样的情况下,惠普的专利便赢得了足够的竞争力优势,迫使其他公司实现创新。


从惠普知识产权中得到的启示

惠普的常见问题解答中称多射流熔融技术其在2D打印热喷墨技术的数十年经验以及知识产权。在这种情况下,“知识产权”等同于专利、专有技术、商业机密和软件版权。其竞争者的主要关注点将是惠普的专利,因为他人仅仅是实施其权利要求就会涉及侵权。相较之下,侵犯商业机密只有在竞争者拥有或者错误使用这些机密时才会发生,侵犯软件版权也只有当竞争者获得或者复制惠普的源代码时才会实现。


惠普部分倚赖其几十年来积下的2D打印技术,这意味着它的一些相关专利已经申请很久甚至过期了,又或者将近过期,其他一些3D打印企业可能会对这些专利虎视眈眈。但是,惠普肯定申请了新的专利来来保护其多射流熔融技术。没有人可以在未经授权的前提下使用这些专利技术,但有些生产商可能通过现有的专利法挑战惠普的专利和应用。


3D打印专利之争

在自己的演讲和文章当中,我预测称3D打印专利之争未来也会与智能手机专利之争比肩而论。至今还没有引燃这个火药桶的导火索,但多射流熔融技术也许会点燃这根导火索。尽管一些3D企业也许会对惠普现有专利提出挑战,但3D打印专利之争不会马上到来。不过,那些将规避惠普专利视为势在必行的企业会促进这一进程。要规避侵权、抗衡多射流3D打印技术,这些现有企业面临以下几种选择:


1.利用惠普的过期专利,但绝不涉及惠普的专利技术

2.研发规避惠普专利的方案,避免侵权,并注册自有独立专利

3.挑战惠普专利

4.走与惠普多射流熔融技术完全不同的道路,但与此同时从中谋利,并且为这样的技术申请专利

5.获得惠普授权——如果能得到保证的话

6.综合以上多种方法


这些选择说起来容易,做起来难上加难。


正如惠普所说,其本身就有数十载经验以及技术,现有的企业没有太多时间迎头赶上,从这方面看它们处于劣势。


(译:张艳萍/ 校:黄丽纯)


注:本文来自《再生时代》中文杂志96期




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