Несколько лет назад истечение срока действия многих ключевых патентов на 3D-печать вызвало бурю негодования в сообществе 3D-печати. Здесь описаны патенты на 3D-печать, срок действия которых истек в 2013-2015 годах. В то время во многих статьях оспаривалось общепринятое мнение о том, что интеллектуальная собственность стимулирует инновации, создавая конкуренцию, поскольку существование ИС требует обходных путей. В этих статьях утверждается, что патенты мешали инновациям в 3D-печати, потому что боязнь судебного преследования привела к отсутствию инвестиций в исследования и разработки в области 3D-печати, а судебные разбирательства по патентам препятствовали внедрению технологии. Конечным результатом, по мнению некоторых, является то, что ИС создает барьеры для входа на рынок для новых игроков, сводит к минимуму конкуренцию и поддерживает искусственно высокие цены.
Истечение срока действия нескольких ключевых патентов на 3D-печать в 2013, 2014 и 2015 годах должно было изменить отрасль. Так что же случилось? Привело ли истечение срока действия этих патентов рост рынка, снижение цен и появление новых продуктов? Или другие силы, такие как сама технология, сдерживали новые технологии 3D-печати? Есть ли другие патенты на 3D-печать, срок действия которых скоро истечет, и которые могут иметь аналогичные последствия? Хотя еще слишком рано давать окончательные ответы на эти вопросы, в этой статье описываются события в индустрии 3D-печати после истечения срока действия некоторых из так называемых ключевых патентов, а также обсуждаются патенты на 3D-печать, срок действия которых истек или скоро истечет.
II. Что произошло после прекращения действия основных патентов на 3D-печать с 2013 по 2015 год?
Срок действия нескольких ранних патентов на фотополимеризацию в ванне (также известная как стереолитография или DLP) и сплавление в порошковом слое (также известное как селективное лазерное спекание) истек в период с 2013 по 2015 год. Патенты VPP с истекшим сроком действия включали U.патент S. № 5, 569, 349, выданный Almquist et al., срок действия которого истек 29 октября 2013 г.; Патент США № 5, 597, 520, выданный Smalley et al., Срок действия которого истек 28 января 2014 г.; патент США № 5 609 812, выданный Чайлдерсу и др., срок действия которого истек 11 марта 2014 г.; и патент США № 5, 762, 856 на имя Халла, срок действия которого истек 9 июня 2015 г.
Патенты PBF с истекшим сроком действия включают патент США № 5, 597, 589, выданный Deckard, срок действия которого истек 28 января 2014 г.; Патент США № 5 639 070, выданный Deckard, срок действия которого истек 17 июня 2014 г.; и патент США № 5, 733, 497, выданный McAlea et al., Срок действия которого истек 20 марта 2015 г.
Новые 3D-принтеры на основе VPP, предлагаемые новыми и уже известными компаниями, появились после истечения срока действия патентов VPP в 2013-2015 годах, но неясно, появились ли эти новые продукты и компании из-за истечения срока действия патентов. Например, компания Carbon, занимающаяся промышленной 3D-печатью, была основана в июне 2014 года, а в апреле 2016 года объявила о своем первом коммерческом продукте, получившем широкое признание Carbon M1. В Carbon M1 используется то, что компания называет «непрерывным производством жидкостного интерфейса» (CLIP), процесс VPP, который, как говорят некоторые, основан на ранних и уже истекших патентах VPP, принадлежащих 3D Systems. Но CLIP был предметом как минимум двух патентов США, поданных в декабре 2014 года и в настоящее время переуступленных компании Carbon-U. S. Патенты № 9, 205, 601 и 9, 211, 678. CLIP, по крайней мере, как описано и заявлено в этих патентах, не использует патенты VPP с истекшим сроком действия.
Formlabs также выпустила новые доступные принтеры на основе VPP после прекращения действия ранних патентов VPP в 2013-2015 годах. Эти продукты включают принтер Form 1+, выпущенный в июне 2014 года, и принтер Form 2, выпущенный в сентябре 2015 года. Однако в ноябре 2013 года 3D Systems подала в суд на Formlabs, заявив о нарушении некоторых патентов VPP. Этот судебный процесс в конечном итоге был урегулирован в декабре 2014 года, когда Formlabs получила лицензию на заявленные патенты и согласилась выплатить 3D Systems «роялти в размере 8,0% от чистых продаж продуктов Formlabs в течение периода действия. Интересно, что срок действия всех патентов в иске истек, а срок действия последнего истекает 29 сентября 2015 года, всего через неделю после выпуска Formlabs принтера Form 2. Хотя подробности мирового соглашения не были обнародованы, учитывая юридический запрет на взимание лицензионных отчислений за патент с истекшим сроком действия, вероятно, можно с уверенностью предположить, что Formlabs больше не выплачивает 3D Systems лицензионные отчисления за продукты, которые могли быть охвачены к настоящему времени. просроченные патенты. Возможно, истечение срока действия патентов VPP, заявленных 3D Systems против Formlabs, позволило Formlabs вывести на рынок новые доступные продукты.
Formlabs снова подали в суд за нарушение патентных прав, на этот раз EnvisionTEC. Поскольку судебные разбирательства по патентам - это неотъемлемая часть жизни успешных компаний, возможно, патентный накал, который испытывает Formlabs, означает, что она делает что-то правильно. А может и нет.
Новые компании, предлагающие 3D-принтеры PBF, также появились после прекращения действия патентов PBF в 2013-2015 годах. Однако, как и в случае с развитием рынка на основе VPP, неясно, привело ли истечение срока действия ранних патентов PBF к появлению этих новых компаний. Norge Systems и Sinterit - два примера компаний, появившихся после истечения срока действия ранних патентов PBF и предлагающих недорогие принтеры PBF. Norge Systems запустила кампанию на Kickstarter для своих принтеров Ice 1 и Ice 9 PBF в августе 2014 года. Эти продукты должны были быть доступными PBF-принтерами потребительского уровня. Однако эта кампания не увенчалась успехом. Norge так и не выпустила на рынок доступный принтер PBF, а вместо этого была приобретена Prodways, что, возможно, указывает на
что что-то, кроме патентов, препятствует более широкому распространению этой технологии. Что касается Sinterit, то этим летом она объявила о выпуске своего первого продукта - недорогого 3D-принтера PBF Lisa. Продукт Sinterit вызвал большой интерес, но только время покажет, будет ли Lisa успешной.
После истечения срока действия патентов VPP и PBF в 2013-2015 годах на рынок явно вышли новые игроки и продукты, предлагающие 3D-принтеры с использованием этих технологий. Однако менее ясно, привела ли отмена ранних патентов на 3D-печать к созданию этих новых компаний и продуктов. Личное мнение авторов, основанное на большом количестве болтовни с игроками отрасли, заключается в том, что истечение срока действия патентов сыграло большую роль в этом процессе, точно так же, как истечение срока действия ключевых патентов на экструзию материалов (также известное как FDM), по-видимому, вызвало взрыв стартапов. последние несколько лет. В связи с тем, что срок действия большего количества патентов на 3D-печать истек в начале этого года, а срок действия других патентов истекает в ближайшие несколько лет, остается вопрос: есть ли причина для стартапов в области 3D-печати продолжать волноваться?
III. Срок действия большего количества патентов истекает
Срок действия More патентов на 3D-печать истекает в ближайшие месяцы и годы. Вот они, в хронологическом порядке по дате истечения срока действия, причем те, срок действия которых истекает раньше, появляются первыми. Хотя многие из этих патентов содержат одно или несколько изобретений, нижеследующее предназначено для предоставления общего описания некоторых из заявленных объектов в каждом патенте. Границы и границы каждого патента определяются его формулой изобретения, поэтому не полагайтесь только на эти общие описания. Предупреждение: эти описания патентов написаны на языке, похожем на английский, который называется «патентный», поэтому они могут быть немного запутанными для неспециалиста. Еще одно предупреждение: на указанные ниже даты истечения срока действия могут повлиять различные юридические факторы. Чтобы убедиться, что срок действия конкретного патента истек, обратитесь к патентному поверенному.
НАС. Патент № 5, 817, 206 - срок действия истек 7 февраля 2016 г.
Назначено DTM
НАС. Патент № 5817206, выданный McAlea et al. под названием «Селективное лазерное спекание полимерного порошка с контролируемым распределением частиц по размерам» охватывает метод изготовления трехмерного изделия. Способ включает дозирование слоя порошка, состоящего в основном из практически сферических полимерных частиц, имеющих средний объемный диаметр от 20 до 50 микрон, на поверхность мишени, где менее примерно 5% объемной доли порошка составляют частицы, имеющие диаметр менее 15 микрон. Выбранные места слоя порошка сплавляются в массу. Этапы дозирования и сплавления повторяются для двух или более слоев, при этом сплавленные части последовательных слоев сплавляются с частями непосредственно предшествующего слоя для формирования изделия.
НАС. Патент № 5, 753, 274 - срок действия истек 26 марта 2016 г.
Присвоено компании EOS GmbH Electro-Optical Systems
НАС. Патент № 5, 753, 274, выданный Уилкенингу и Лонеру под названием «Устройство для создания трехмерного объекта», касается устройства для создания трехмерного объекта путем последовательного отверждения слоев порошкового материала в поперечных сечениях объекта с использованием излучения. Устройство содержит отверстие, образованное периферийными стенками, имеющими верхнюю поверхность, опору с верхней поверхностью, поддерживающую объект в отверстии, средства регулировки высоты для изменения высоты верхней поверхности опоры, средства нанесения слоя порошкового материала. на верхней поверхности подставки или на отвержденном слое порошкового материала, сформированном на верхней поверхности подставки, и средства облучения, расположенные над верхней поверхностью периферийных стенок, для облучения отвержденных слоев порошкового материала в поперечных сечениях объекта. Опора также имеет съемную опорную пластину, состоящую из предварительно отвержденного порошкового материала. Верхняя поверхность опоры находится на съемной опорной плите. Средство подъема позиционирует верхнюю поверхность подложки или затвердевший слой порошкового материала, образованный на верхней поверхности подложки, ниже верхней поверхности периферийных стенок на величину, равную наносимому слою порошкового материала. В отличие от методов спекания, которые требуют полного отверждения одного или нескольких первоначальных слоев порошка с помощью лазера, использование съемной базовой пластины, состоящей из предварительно отвержденного количества порошкового материала, сокращает время производства трехмерных объектов.
НАС. Патент № 6, 007, 318 - срок действия истекает 20 декабря 2016 г.
Назначен Z-Corp
НАС. Патент № 6,007,318 Russel et al. под названием «Способ и устройство для прототипирования трехмерного объекта» охватывает устройства для изготовления трехмерного объекта из представления объекта, хранящегося в памяти. Устройство содержит загрузочный резервуар, в котором хранится запас строительного материала для формирования объекта, сборочный стол, принимающий нарастающие слои строительного материала из загрузочного резервуара, переливную полость для приема избыточного количества строительного материала, поступающего из загрузочного резервуара. но не полученный сборочным столом, и вакуумный насос, соединенный с переливной полостью для создания потока воздуха из переливной полости.
НАС. Патент № 5, 866, 058 - срок действия истекает 29 мая 2017 г.
Назначено Stratasys
НАС. Патент № 5866058, выданный Batchelder et al.под названием «Метод быстрого прототипирования твердотельных моделей» охватывает метод создания трехмерного объекта заданной формы под управлением системы управления. В способе используется термически затвердевающий материал, имеющий температуру затвердевания и температуру релаксации ползучести. Способ включает дозирование термически отверждаемого материала в жидком состоянии из экструдера в область сборки, локальная температура которой превышает температуру затвердевания термически отверждаемого материала, и одновременное создание относительного движения между экструдером и опорой в области сборки, так что термически затвердевающий материал накапливается на подложке, образуя трехмерный объект. Способ также включает отверждение термически отверждаемого материала путем охлаждения локальной температуры зоны сборки и термически отверждаемого материала ниже температуры отверждения термически отверждаемого материала. Использование термически затвердевающего материала может привести к снижению внутренних напряжений в полученном трехмерном объекте.
НАС. Патент № 6, 085, 122 - срок действия истекает 30 мая 2017 г.
Назначено DTM
НАС. Патент № 6, 085, 122, выданный Мэннингу, озаглавленный «Управление мощностью лазера на конце вектора в системе селективного лазерного спекания», охватывает устройства и способы селективного лазерного спекания. Устройство включает систему доставки порошка, которая наносит последовательные слои порошка на поверхность мишени; лазер, генерирующий лазерный луч; система сканирования, которая сканирует лазерным лучом поверхность мишени по вектору; и система управления мощностью лазера. Система управления мощностью лазера имеет выход, соединенный с лазером, вход, соединенный с системой сканирования, для приема управляющего сигнала, указывающего работу системы сканирования при направлении лазера на целевую поверхность, вход для получения желаемого сигнала мощности лазера. указывающий желаемый уровень мощности лазера, и вход для приема сигнала включения/выключения лазера, указывающего, когда лазер должен включаться и выключаться. Система управления мощностью лазера формирует на своем выходе сигнал мощности лазера, соответствующий произведению желаемого уровня мощности лазера на скорость сканирования на основе сигнала управления. Система управления мощностью лазера также содержит строб, соединенный для приема сигнала управления, и терминал управления, соединенный для приема сигнала включения/выключения лазера, который избирательно пропускает и блокирует сигнал управления в ответ на сигнал включения/выключения лазера; и умножитель, связанный для приема управляющего сигнала от стробирующего элемента и для приема требуемого сигнала мощности лазера, который генерирует сигнал мощности лазера, соответствующий произведению стробируемого управляющего сигнала и требуемого сигнала мощности лазера.
НАС. Патент № 6, 215, 093 - срок действия истекает 27 октября 2017 г.
Присвоено Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung der Angewandten Forschung E. V.
НАС. Патент № 6215093, выданный Meiners et al. под названием «Селективное лазерное спекание при температуре плавления» раскрывает способ изготовления формованного тела, в частности, прототипа продукта или компонента, прототипа инструмента или запасной части с использованием трехмерных данных САПР модели формованного тела путем нанесения слои металлического материала в виде порошка. Несколько слоев порошка последовательно наносятся один на другой, и каждый слой порошка нагревается до заданной температуры с помощью сфокусированного лазерного луча, воздействующего на заданную область, соответствующую выбранной площади поперечного сечения модели формованное тело перед нанесением следующего слоя. Лазерный луч направляется по каждому слою порошка с использованием данных CAD о поперечном сечении выбранной области поперечного сечения модели таким образом, что каждый слой порошка фиксируется на слое ниже. Усовершенствование метода заключается в том, что металлический материал в виде порошка наносят в виде металлического порошка без связующих и флюсов и нагревают лазерным лучом до температуры плавления. Энергия лазерного луча выбирается таким образом, чтобы слой металлического порошка полностью расплавлялся по всей его толщине в точке попадания указанного лазерного луча, и лазерный луч проводился по заданному участку порошка за несколько проходов. таким образом, чтобы каждый проход лазерного луча частично перекрывал предыдущий проход. Над зоной взаимодействия лазерного луча и металлического порошка поддерживается защитная газовая атмосфера.
НАС. Патент № 6, 004, 124 - срок действия истекает 26 января 2018 г.
Назначено Stratasys
НАС. Патент № 6, 004, 124 Swanson et al., озаглавленный «Thin-Wall Tube Liquifier», относится к экструзионной головке для нанесения слоев затвердевающего материала в желаемом порядке для формирования трехмерных объектов. Экструзионная головка содержит нагревательный блок из теплопроводного материала; нагревательный элемент для нагрева нагревательного блока; и тонкостенную трубку, имеющую впускной конец для приема нити из первого материала, выпускной конец для подачи первого материала в расплавленном состоянии и первую секцию, примыкающую к впускному концу снаружи нагревательного блока, и вторую секцию, которая проходит через нагревательный блок. Экструзионная головка дополнительно содержит
механизм подачи материала, предназначенный для продвижения нити из первого материала во входной конец первой тонкостенной трубки; и сопло на выходном конце первой тонкостенной трубки для дозирования первого материала в расплавленном состоянии.
IV. Заключение
Как и в случае с истечением срока действия патентов на 3D-печать в 2013-2015 годах, только время покажет, как эти патенты повлияют на индустрию 3D-печати. Другие силы, такие как новые правовые разработки, развивающиеся технологии и экономика, могут иметь большее влияние. Нам просто нужно подождать и посмотреть, что будет дальше.