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——从专利视角看铂力特创新之路

2021-09-19 10:14
中阿科技论坛(中英文) 2021年9期
关键词:光固化申请量浆料

徐 宁

(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏 苏州 215000)

1 引言

2019年7月22日上午九点半,伴随着开市锣声的响起,包括西安铂力特增材技术股份有限公司(以下简称铂力特)在内的首批25家公司股票,正式登陆科创板上市交易。自2011年成立起至今短短8年时间内,铂力特一跃成为中国工业级金属3D打印领域的领军企业。此次铂力特成功在科创板挂牌上市标志着科创板3D打印第一股诞生。

铂力特的业务范围涵盖金属3D打印服务、设备、原材料、工艺设计开发、软件定制化产品等,构建了较为完整的金属3D打印产业生态链。凭借雄厚的科研实力和良好的运行机制,铂力特的业绩在短短8年间快速上升,2019年销售收入近3亿元。铂力特还将市场拓展至海外。2014年3月,欧洲空中客车公司与铂力特签署合作协议,共同开发激光立体成形技术在航空领域的应用。2018年,铂力特通过了空客公司IPCA认证,启动了空客A330增材制造项目,成为空客亚洲区唯一的金属增材制造合格供应商[1]。

截至2021年7月31日,在中国专利文摘数据库(CNABS)以“铂力特”为入口,共得到304件专利申请,其中发明专利申请175件,实用新型112件,外观设计17件。以下对上述专利申请进行进一步的分析,从专利视角分析铂力特的创新之路。

2 专利时间布局分析

图1为铂力特公司历年的专利申请量和发明专利申请量。从专利年申请量可以看出铂力特的创新存在两个阶段。

图1 铂力特公司专利申请量和发明专利申请量年份分布

萌芽阶段(2011—2015年):2011年公司创立之初出现第一件专利申请,2013年出现第二件专利申请,2012年和2014年均为空白,2013年和2015年申请量分别为7件和5件。这一阶段铂力特共申请了13件专利,其中授权了8件,显示了较强的研发实力,但三件专利申请未及时答复被视为撤回,企业的专利工作存在不足,研发成果未能得到充分保护。此外,其中一件专利申请还收到了社会公众的异议,显示出企业创立初期较高的市场关注度。

爆发阶段(2016年—至今):2016年起铂力特专利申请量大幅攀升,年均达到56件,创新成果呈爆发式涌现。这一阶段也是铂力特获得大发展的时期,企业的SLM设备开始销售、突破了钨合金/铜合金打印工艺、获得国防科学技术进步奖、与空客签署了联合研发协议。这一阶段撤回的专利申请降低为2件,企业专利工作得到了改进。从2017年至今的发明专利授权了46件,主要集中于2016年的申请,2017年以来发明专利的授权率较低,企业被驳回了22件发明专利申请,专利布局质量还需要提升。

3 研发方向分析

对铂力特的专利数据进行深入分析发现,铂力特的技术研发主要集中于两个方向,一个是SLM技术,即选择性激光选区熔化技术,相关专利占据了85%的份额;另一个是金属浆料的光固化技术,占据约15%的份额。

图2为典型的SLM设备示意图,其利用激光选择性熔化粉末床,一层一层得到产品。SLM设备是铂力特的主打产品,铂力特SLM的上下游全产业链均进行了深入研发和专利布局,其中上游的粉末原料制备技术占据了11.6%,中游的SLM工艺和SLM装置分别占据33.7%和39%,此外还有少量的后处理技术的专利。SLM工艺专利技术主要涉及金属粉末等相关材料的SLM成形工艺步骤、工艺参数、激光扫描路径规划,其余为少量的支撑结构设置。SLM装置的专利中,包括成形装置专利,其数量相对较多,约为37%,涉及成形缸、粉末输送、粉末回收等传统技术主题。激光扫描装置、铺层装置及监控装置均为25%左右,其中监控装置涉及温度控制、铺层监控等精密控制技术,体现了铂力特在SLM领域的研发深入程度。

图2 典型的SLM设备

金属浆料的光固化技术是铂力特的另一个研发方向,该技术在市场上的披露信息较少,但是从专利披露信息中可以看出,其与SLM存在类似之处。图3显示了铂力特在专利文件中披露的浆料成型用光固化设备,其采用金属浆料进行铺层,通过激光进行固化,一层一层得到半成品,后期进行脱脂烧结得到产品。可见,金属浆料的光固化设备和SLM设备存在部分通用之处。

图3 浆料成型用光固化设备

从专利数据可以发现,铂力特对于金属等浆料的光固化技术进行了深入研发(约83%),同时还对光固化设备进行了开发(约17%)。金属浆料的光固化技术是将金属粉末与光敏树脂混合制成光固化浆料,通过光固化技术制备得到毛坯,最后将毛坯进行脱脂烧结得到金属化产品。由于光固化属于冷成形,减少了热应力积累和热变形,降低了产品氧化甚至燃烧的风险。同时,在光固化过程中,无熔化与凝固的发生,一定程度上减小偏析,具有一定的技术优势[2]。

4 发明团队分析

从图4显示的主要发明人专利申请数据可以看出,赵晓明、杨东辉和薛蕾是专利申请的主力,申请量分别为120件、163件、100件。公开资料显示,赵晓明是铂力特的总工程师,杨东辉是企业的设备总监,薛蕾是企业的法定代表人,三人均为铂力特的高级管理人员和研发带头人,显示出创新型企业的本色。

图4 发明人的专利申请量分布

同时从专利数据看出,铂力特存在徐天文(35件)、许海嫚(21件)等研发骨干力量,显示出梯度性的研发团队。公开资料显示,铂力特硕士以上学历占员工总数的31%,研发人员占29.8%。

2011—2015年是企业初创阶段,这一阶段的专利往往是创新型企业的核心专利,从专利价值度的角度需要关注这一阶段的发明人。图5可以看出薛蕾(16件)、赵晓明(10件)、杨东辉(9件)和黄卫东(8件)为该阶段技术研发和专利申请的主力,特别是黄卫东占据了2013年所有专利申请的第一发明人,显示出较高的企业研发地位和贡献度。公开资料显示,黄卫东为西北工业大学教授,是铂力特的董事长,铂力特的设立依托于西北工业大学,铂力特的设立是高校科技成功转化的典范,来自高校的科研力量是铂力特的创新发展的主力[3]。

图5 企业初创阶段发明人的专利申请量分布

5 竞争对手分析

铂力特专注于金属3D打印技术,主要是选择性激光熔融技术(SLM),这一领域公认的巨头是德国EOS公司、赢创德固赛,国内知名的知名企业包括湖南华曙高科等。金属3D打印由于能够做出优异性能的金属零部件产品,是公认的最具市场化前景的3D打印技术[4]。

除了国内外企业,国内的高校科研院所也积极在金属3D打印技术方面进行专利布局,铂力特在发展过程中不可避免与其存在知识产权的冲突,这些隐形的竞争对手可以通过专利审查记录获得。以铂力特被驳回的前6件专利申请为例,专利审查员在审查过程中引用的专利文献分别来自EOS、广州中国科学院先进技术研究所、西安交通大学、湖南航天工业总公司、陕西恒通智能机器有限公司、中国电子科技集团公司第五十五研究所、陕西科技大学,这些企业或科研院所的研发方向与铂力特存在重合,是未来直接的或隐含的竞争对手,需要引起企业足够的关注和预防[5]。

6 结语

虽然铂力特已经取得了长足进步,但是在高价值专利的布局上还需要进一步重视,降低专利驳回率,尽可能将研发成果进行专利保护。同时,铂力特还需要在激光器等关键零部件和核心工艺上进一步研发,形成自主知识产权。最后,铂力特在发展过程中需要关注竞争对手的专利布局,通过专利预警手段,防范专利侵权风险[6]。

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