找商機

3D列印科技已有30年的歷史，現在正大張旗鼓邁入主流。雖然3D列印業在去年有兩位數的成長，但3D印表機的使用尚未普及。我們不禁要問：什麼在扯它的後腿？普世認知智慧財產權藉著創造競爭而驅動創新，並進一步促進科技的發展。美國的開國元勳因為認同此一普世價值，而將智財保護入憲。

最近，有一些創新者挑戰此一普世價值，認為智財保護會扼殺創意。將此一思維用於3D列印的情況，就是智財保護會阻礙3D列印科技的創新，因為許多公司擔心被告，而不願投入資源進行研發工作，因此使得競爭降低，導致價格居高不下且高牆聳立，阻礙業界新兵及消費者負擔的起的產品進入市場。

另有一些人主張阻礙3D列印發展的惟一原因就是科技本身，例如印表機速度太慢、操作太麻煩，甚至因為可用的材料有限，而無法印出人們真正想要的物件。不論站在那一方，法律訴訟的威脅都無法避免，3D列印專利戰爭就像智慧型手機戰爭一樣，也許來日也不遠了。例如Formlabs公司的Form 1 3D印表機在群眾募資網站Kickstarter募集到數百萬元，據該公司的說法，先前所有的低價3D印表機都無法滿足專業設計師的品質要求，該公司投入大量的人力及金錢進行研發、建造及實驗，才推出此款優惠產品，讓大家都買的起。

2012年11月3D Systems控告Formlabs及Kickstarter，宣稱Form 1 印表機侵犯Smalley等人一項名為”光固化成形法之同時式多層硬化”的專利5,597,520（簡稱520專利）。

520專利在2014年1月28日到期，當3D Systems與Formlabs達成和解後，該案件在2013年11月8日被駁回，但在同一天，3D Systems又控告Formlabs公司，其Form 1侵犯另外8項專利。這些案件顯示為什麼許多人相信到期的專利將開啟科技進步之門：到期的專利可供所有的人免費使用，此將鼓勵心的投資、創新及競爭。

許多觀察家指出一些早期的3D列印專利早就已經到期，例如屬於3D Systems公司Chuck Hull的美國專利案4,575,330 ”利用光固化成形法製造三維物件的器具”，該專利號稱是”美國最早的光固化成形法專利”，約在10前就已到期。其他的早期光固化成形法專利也在多年前到期，包括美國專利案號4,929,402、4,999,143、5,174,931等。一些熔融沉置模塑法（FDM）專利的到期，例如屬於3D Systems公司Scott Crump的美國專利案5,121,329，勢必造成消費等級的3D列印業的蓬勃發展。

在早期的FDM專利到期前，此類的印表機要價數千美元，專利到期後的數年間，價格就降到數百美元，並且開放源社群也積極擁抱此一科技。姑且不論這些專利的到期是否真的驅動相關成長，光是專利到期後大量低價消費等級的3D印表機的問世，就足以鼓舞那些相信專利阻礙科技進步的人士。光固化成形法專利的到期可能會使新的3D印表機呈現爆發性的成長。

所以這表示3D列印要開始起飛了嗎？如果你密切追蹤3D列印的發展軌跡，應該已經知道到期專利的新聞在社群間有許多雜音。許多文章提及”關鍵專利”即將到期，使得業界蠢蠢欲動，你可能沒有深究那些專利的本質及其受到保護的技術的相關說明。

即使許多早期的3D列印專利已經到期，但仍存在很多保護基礎技術的專利，並且3D印表機公司一直提出新的申請案。最近及接下來幾個月到期的多項專利按到期日的先後順序排列如下。雖然這些專利案揭示一或多種發明，但以下所列者僅概述其中的重要事項，相關內容應以各專利案的申請專利範圍為準。

美國專利案號5,569,349-2013年10月29日到期（目前指定資料無法取得）

該專利案名為”加熱式光固化成形法”，屬於Almquist等人，其揭示利用光固化成形原理以流動材料提供3D物件的器具及方法。該專利亦揭示零件建造期間材料的快速取代及可容易自完工零件去除的支撐材料。該器具使用CAD系統，以噴嘴將材料選擇性分配至適當區域以形成零件，然後限制流動，讓材料硬化，再以相同的方式形成下一層。對需要支撐的零件，可用第二種材料（例如蠟、熱塑料、熱熔膠等）填滿孔隙，藉由使用不同熔點的第二種材料，該第二種材料可以更為容易地自最終零件移除。

美國專利案號5,587,913-2013年12月14日到期（指定給Stratasys）

該專利案名為”使用接續式二維幾何學以快速原型化系統製造外殼的方法”，屬於Abrams等人，其揭示一種利用電腦製作實心物件規格以插入規劃相與建造相並在一層層的基礎上製造3D物件的方法。因為該方法不需要自開始就對物件的整個外殼做詳盡的評估，因此可以顯著降低產生完工零件所需要的總時間。該方法可利用CAD及STL數據工作，並且可用來創造非平面物件。

美國專利案號5,597,589-2014年1月28日到期（指定給DTM Corporation）

該專利案名為”以選擇性燒結製造零件的器具”，屬於Deckard，其揭示一種自粉末製造3D物件的器具。該器具包含將多層粉末連續分配至標的表面之裝置、能量源（例如雷射）及引導能量源至標的表面之各粉末分配層，以熔合粉末並形成所欲物件的截面。為了避免物件不欲的收縮，該器具還包含溫度控制裝置（例如排氣管），以減少已熔合與未熔合粉末之間的溫度差。

美國專利案號5,609,812-2014年3月11日到期（目前指定資料無法取得）

該專利案名為”利用光固化成形法製造三維物件的方法”，屬於Childers等人，其揭示一種藉協同刺激（例如紫外線或紅外線）曝光下可固化之介質來製造3D物件的方法。該發明將涉及材料層選擇性曝光的習知光固化成形法，改良成圖像格式的協同刺激光束，並以一層層的方式建立三維物件，其中圖像包括以向量界定的曝光途徑。該改良包含以下方法：確認第一向量終點及第二向量起點、以固定速度沿第一向量掃瞄協同刺激、當到達第一向量終點即關閉（例如機械遮蔽）協同刺激。該方法還包含將圖像格式的協同刺激導向第二向量起點、當到達起點即開啟協同刺激、並以固定速度沿第二向量掃瞄協同刺激。

（待續）

（取材自3dprintingindustry.com）