浅谈3d打印面临的挑战

浅谈3d打印面临的挑战（精选8篇）

浅谈3d打印面临的挑战 第1篇

随着3D打印越来越受到人们的关注，相关问题也随之浮出水面。专家表示，要冷静看待3D产业，防止一窝蜂涌入，从而步光伏产业的后尘。

材料种类少、问题多

3D打印主要由设备、软件、材料三部分组成，其中材料是不可或缺的环节。“而现在业界主要研究的是设备和软件，对材料研究还不够重视。”刘平说。

理论上来说，所有的材料都可以用于3D打印，但目前主要以石膏、光敏树脂、塑料为主，这很难满足大众用户的需求。工业级的3D 打印材料更是十分有限，目前适用的金属材料只有10 余种，而且只有专用的金属粉末材料才能满足金属零件的打印需要。需要用到金属粉末材料的3D打印为工业级打印机，即选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔化(SLM)技术。“目前在工业级打印材料方面存在的问题主要是： 第一，可适用的材料成熟度跟不上3D市场的发展 第二，打印流畅性不足;第三，材料强度不够;第四，材料对人体的安全性与对环境的友好性的矛盾;第五是材料标准化及系列化规范的制定。3D打印对粉末材料的粒度分布、松装密度、氧含量、流动性等性能要求很高。但目前还没有形成一个行业性的标准，因此在材料特性的选择上前期要花很长的时间。”刘平说。

价格高、研发难度大

根据不同的用途，金属材料制备的工件要求强度高、耐腐蚀、耐高温、比重小、具

有良好的可烧结性等。同时，还要求材料无毒、环保;性能要稳定，能够满足打印机持续可靠运行。功能应该是越来越丰富，例如现在已对部分材料提出了导电、水溶、耐磨等要求。另外，还有最重要的是经济性要好，简单说就是成本低，客户用得起。否则，很难 在市场上大规模推广及应用。

原材料价格降低的的途径只能是关键技术的突破，但这难度比较大，在一些特殊领域要求非常高。比如在医学应用领域要做到无毒无害的同时还要做到生物相容性等，技术要求非常复杂，金属粉末的制备技术，即独特的雾化工艺和雾化制粉设备也都是难点。没有大量的研发攻关很难解决。亚通公司在打印材料领域研发中已经经历了十多年时间，在雾化设备的国产化、独特的雾化工艺、雾化喷嘴设计的技术上都取得了一些关键性成果。

信息不对称、市场认可度低

“近年来，客户需求也在不断变化，要求越来越精细化，对材料的成分、工艺性、杂质含量等都要求更高。”刘平表示。

亚通焊材是国内钎随着3D打印越来越受到人们的关注，相关问题也随之浮出水面。专家表示，要冷静看待3D产业，防止一窝蜂涌入，从而步光伏产业的后尘。材料种类少、问题多

3D打印主要由设备、软件、材料三部分组成，其中材料是不可或缺的环节。“而现在业界主要研究的是设备和软件，对材料研究还不够重视。”刘平说。

理论上来说，所有的材料都可以用于3D打印，但目前主要以石膏、光敏树脂、塑料为主，这很难满足大众用户的需求。工业级的3D 打印材料更是十分有限，目前适用的金属材料只有10 余种，而且只有专用的金属粉末材料才能满足金属零件的打印需要。需要用到金属粉末材料的3D打印为工业级打印机，即选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔化(SLM)技术。“目前在工业级打印材料方面存在的问题主要是： 第一，可适用的材料成熟度跟不上3D市场的发展;第二，打印流畅性不足;第三，材料强度不够;第四，材料对人体的安全性与对环境的友好性的矛盾;第五，是材料标准化及系列化规范的制定。

3D打印对粉末材料的粒度分布、松装密度、氧含量、流动性等性能要求很高。但目前还没有形成一个行业性的标准，因此在材料特性的选择上前期要花很长的时间。”刘平说。

价格高、研发难度大

根据不同的用途，金属材料制备的工件要求强度高、耐腐蚀、耐高温、比重小、具有良好的可烧结性等。同时，还要求材料无毒、环保;性能要稳定，能够满足打印机持续可靠运行。功能应该是越来越丰富，例如现在已对部分材料提出了导电、水溶、耐磨等要求。

另外，还有最重要的是经济性要好，简单说就是成本低，客户用得起。否则，很难在市场上大规模推广及应用。

原材料价格降低的的途径只能是关键技术的突破，但这难度比较大，在一些特殊领域要求非常高。比如在医学应用领域要做到无毒无害的同时还要做到生物相容性等，技术要求非常复杂，金属粉末的制备技术，即独特的雾化工艺和雾化制粉设备也都是难点。没有大量的研发攻关很难解决。亚通公司在打印材料领域研发中已经经历了十多年时间，在雾化设备的国产化、独特的雾化工艺、雾化喷嘴设计的技术上都取得了一些关键性成果。信息不对称、市场认可度低“近年来，客户需求也在不断变化，要求越来越精细化，对材料的成分、工艺性、杂质含量等都要求更高。”刘平表示。

亚通焊材是国内钎焊材料行业的核心企业之一，特别在粉体的制备技术上拥有独特的优势，多年担任着中国电子材料协会副理事长单位，中国标准化技术委员会钎焊分会委员单位，也是多项国家标准的主要起草单位，拥有十多项国家发明专利。但是产品如何被市场认可和接受仍然是个大问题。“主要是对国产材料的技术含量和水平不够信任。”刘平说在接触过程中了解到，企业普遍担心进口的国外机器比较贵，怕用国产材料损坏机器。关于这一点，刘平认为还是信息结构不对称造成的。目前国产高端材料在一定的领域已经取得了相当的成绩。歼-15总设计师孙聪在两会期间透露，钛合金和M100钢的3D打印技术，已被广泛用于歼-15 的主承力部分，包括整个前起落架。

需求促使企业转型

“国内的材料行业竞争激烈，利润薄，单纯地拼价格已经没有多大意义，因此，我们也面临着转型升级的挑战，必须采用高新技术占领市场。”刘平说。

3D打印材料中以金属粉末应用市场最为广阔。因此，直接用金属粉末烧结成型三维零件是快速成形制造最终目标之一。由于各种金属材料的化学成分、物理性质不同，因此成型的机理也各具特征，对金属粉末的性能要求也更为严苛。

目前仅德国的EOS公司能生产出有限的几种金属粉末，如：不锈钢粉、铝硅粉、钛合金粉，但价格是传统粉体的10-20 倍。“因此，这对于我们公司制粉研发部门来说正是一个契机，也是公司完成转型升级的一个先机。目前需要加强开展对现有材料的快速成形性相关研究，以满足快速成形技术的工业化需求。”刘平告诉记者。

“我们不可能永远用国外的设备，随着我国高端制造业的升级发展，国产化将会成为趋势。随之带来的首要变化必将是材料企业向技术含量更高，产品附加值更高的水平发展。”刘平显然信心十足，“而随着3D打印技术的成熟，金属材料的形态可能会越来越丰富，如粉状，丝状，带状。金属材料将在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景和生命力。”焊材料行业的核心企业之一，特别在粉体的制备技术上拥有独特的优势，多年担任着中国电子材料协会副理事长单位，中国标准化技术委员会钎焊分会委员单位，也是多项国家标准的主要起草单位，拥有十多项国家发明专利。但是产品如何被市场认可和接受仍然是个大问题。“主要是对国产材料的技术含量和水平不够信任。”刘平说在接触过程中了解到，企业普遍担心进口的国外机器比较贵，怕用国产材料损坏机器。关于这一点，刘平认为还是信息结构不对称造成的。目前国产高端材料在一定的领域已经取得了相当的成绩。歼-15总 设计师孙聪在两会期间透露，钛合金和M100钢的3D打印技术，已被广泛用于歼-15 的主承 力部分，包括整个前起落架。

需求促使企业转型

“国内的材料行业竞争激烈，利润薄，单纯地拼价格已经没有多大意义，因此，我 们也面临着转型升级的挑战，必须采用高新技术占领市场。

”刘平说。3D打印材料中以金属粉末应用市场最为广阔。因此，直接用金属粉末烧结成型三维零件是快速成形制造最终目标之一。由于各种金属材料的化学成分、物理性质不同，因此成型的机理也各具特征，对金属粉末的性能要求也更为严苛。目前仅德国的EOS公司能生产出有限的几种金属粉末，如：不锈钢粉、铝硅粉、钛合金粉，但价格是传统粉体的10-20 倍。“因此，这对于我们公司制粉研发部门来说正是一个契机，也是公司完成转型升级的一个先机。目前需要加强开展对现有材料的快速成形性相关研究，以满足快速成形技术的工业化需求。”刘平告诉记者。“我们不可能永远用国外的设备，随着我国高端制造业的升级发展，国产化将会成为趋势。随之带来的首要变化必将是材料企业向技术含量更高，产品附加值更高的水平发展。”刘平显然信心十足，“而随着3D打印技术的成熟，金属材料的形态可能会越来越丰富，如粉状，丝状，带状。金属材料将在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景和生命力。”

（材料瓶颈已经成为限制3D打印发展的首要问题来源：互联网）

当前3D打印发展尚不成熟，人们要对其有清晰的认识。中国电子信息产业发展研究院副院长杨拴昌在新工业革命与增材制造国际研讨会上表示，3D打印目前主要面临四个方面的问题。

一是设计工具需进一步优化。

3D打印要求开发和广泛运用计算机辅助设计(CAD)工具。对于功能部件制造，需要新的工具来优化形状和材料性能，以最大化地减少材料使用和重量。对于非专业人员，需要开发出易于操作的设计工具，来进行产品设计。二是可用材料需持续拓宽。目前的可用原料还不多，正逐步从树脂、塑料扩展到陶瓷、金属，乃至最新的金、银以及强度极高的钛和不锈钢等材料。未来，仍然需要开发更多的材料，并深入研究材料的加工-结构-属性之间关系，明确材料的优点和局限性，为材料提供规范性标准。

三是生产过程需要加强工艺控制。为提高连贯性、重复性和统一性，需要建立装备认证标准，并对生产过程进行内部监控和闭环反馈，如通过传感器提供无损性评估与早期缺陷检测，通过流程控制减少设备故障。为更好了解、预测材料性能和零部件功能特性，需要建立预测性模型，使设计师、工程师和用户能够估计零部件的功能特性，并通过调整设计达到预期效果。四是产业发展需要加强必要的监管。如利用3D打印，犯罪分子能够下载枪支设计软件，私下制作枪支，而且枪支很容易隐藏，可以躲过金属探测器。又如，3D打印的汽车方向盘如果在交通事故中失效，将很难确定事故中的责任方，失效可能是由于设计不足、制造不当、材料甚至是安装所引起的。此外，如果将3D打印技术用于生产人体的肾脏等器官、婴儿模型等，还将涉及到社会道德和伦理问题。

3D打印暂时还不可能替代传统的制造技术，只是一个补充，目前市场空间依然有限。3D打印发展初期要靠国家相关部门来统筹布局、合理安排，不能一哄而上，在有技术、人才资源、市场基础的地方先行先试，根据效果进行推广。如在航空航天、汽车制造、生物医疗等领域开展一些示范，在示范的过程中制定相关行业标准，积累发展经验。

自20世纪90年代初以来，清华大学等高校，在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术等方面开展了积极的探索。尽管已有部分技术处于世界先进水平，但国内3D打印成本较高，多用于实验，规模化应用尚需时日。用3D打印替代传统制造业批量生产，从效率、成本和可靠性等方面来看都面临着极大挑战。从产业发展角度来说，我国3D打印产业主要存在以下四个方面亟待破解的问题：

产业布局层面，3D打印技术路线和国家层面产业发展战略亟待出台。首先，3D打印技术没有被确立为国家主流制造技术范畴。3D打印技术往往被看作工业设计的一种辅助手段，国家对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。其次，3D打印产业培育的基础较为薄弱。3D打印产业没有形成产业链、工业环境不配套等等；在一些核心技术和关键器件上仍然对国外依赖较大；在应用方面，我国的3D打印产业分布领域也较为狭窄。

产业规模层面，3D打印行业共性标准没有建立，制约了大规模商业化。3D打印技术应用特征是小批量、多品种和个性化，这就凸显行业共性标准的决定性意义。目前国内的3D打印企业整合度较低，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无序状态等等。可见，3D打印行业共性标准体系一日不建立，3D打印就一日不能大规模商业化。

产业支撑层面，3D打印材料供给不足成为产业发展的一个巨大瓶颈。3D打印产业特殊性之一就是材料为王。耗材对3D打印技术的应用和发展起决定作用。国内有能力生产3D打印材料的企业并不多，主要依赖进口，特别是金属材料。由于国内3D打印产业还处于弱小阶段，过小的市场导致企业缺少加大研发投入的能力与动机，而且即便耗材研发成功，也存在规模化生产、材料配比等问题。

产业成长层面，3D打印产业的技术产品化开发滞后于国内市场开发。一方面，我国3D打印技术大多积淀在高校，代表一定实力的3D技术开发大多为清华大学等高校所掌握。但由于高校在技术产业化方面固有缺陷，使得这些技术的产品化开发还很不充分；已有的几家自主制造3D打印设备企业规模较小，研发力量不足。另一方面，国内3D打印服务的市场开发由于进入门槛低而出现过度开发特征。虽然，他们迅速开拓了3D打印服务市场，但同时由于原发性创新与产业核心技术的缺失也给整个处于孵化期的行业增添了风险。

（我国3D打印产业发展现状及存在的问题来源:电气自动化技术网）

现在，美国人将3D打印技术大量应用于关键军事领域。如，过去的航空母舰需要在特定的码头进行零部件的更换与检修，而3D打印技术的出现，将这种固定的模式打破。航母航行在任何公海上，装上3D打印机就可以打印出任何需要的零件并进行维修，这突破了空间与地域的限制。同样，在宇宙飞船上，一台3D打印机也可以解决飞船某个零部件出现故障却无材料维修的窘境。3D打印通过数字化的远程监控、遥控的维修方式，改变了整个产品的维护运动模式。有国外媒体曾经这样畅想过“在未来信息化战场上，维修受损武器将变得十分轻松。技术保障人员可随时启动携带的3D打印机，直接把所需的部件打印、装配并让武器重新投入战场。”

中国产业洞察网研究部调研显示，3D打印逐渐渗透于军事领域，将维修服务模式颠覆。它的存在正掀起一场真正的数字化革命，这种数字化方式把设计、制造、服务全面放开，因此，软件技术与数字技术的巨大变革与作用是不能忽视的。

目前，国内一些人将目光锁定在打印设备上，认为有精良的打印装备就可以将3D打印发展起来。但问题是，如果没有良好的，适合于3D打印产品设计的设计模型以及精确地数字化分析、仿真软件，打印出来的产品也是不适合的。因此，目前的情况就是要对这个由3D打印引发的设计体系、设计方式和设计技术本身发展进行改进，包括软件技术都要给予足够的重视。

与此同时，数字化的制造模式也将随着3D打印的发展而逐渐实现。我们目前还生活在一个批量生产的产品世界中，但是有了3D打印，高端个性化的需求与用户会越来越多，原本的传统设计方式、制造模式已经不能满足竞争激烈的市场需求。因此，通过互联网以及传感设备将数字化装备联网，这种数字化制造会走出工厂，制造会无处不在。

在航空领域，过去一架飞机的某个组成部分要做几十个零件，产品设计要先做工艺，再进行设计制造。现在这些环节都可以简化甚至消失，3D打印可一次性成型，导致传统的制造业模式、制造方式、服务方式都发生变化。

（中国3D打印发展现状及存在的问题分析来源：中国产业洞察网）

浅谈3d打印面临的挑战 第2篇

3D打印技术这几年一直比较火，各大网媒，报刊，电视节目中也经常出现，想必大家应该不陌生。甚至好多电影，电视剧里面也曾对3D打印机大肆渲染----《星际迷航》中，企业号的船员用3D打印机来打印水和食物，在《重返地球》和《第五元素》中，人们通过3D打印技术来生产医疗器械，在《十二生肖》中，成龙用数字手套对铜首进行扫描然后远程通过3D打印机把铜像打印出来。而在美剧《生活大爆炸》第六季中，Howard和Raj在购买到劣质的玩偶后，萌发了要购买3D打印机，自己制作玩偶的想法，随后他们买了一台二手3D打印机，然后Howard使用这台打印机为Raj进行全身扫描，最终通过3D打印机完成了还原度超高的定制玩偶。

看了这么多，你是不是也在想，3D打印这么好，可不可以普及一下呢？那这篇文章，我们就来研究一下3D打印技术的普及。

了解3D打印

什么是3d打印？

3D打印是一种快速成型技术，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

如何实现3d打印

3d打印共分为3个过程，即三维设计，切片处理，完成打印

三维设计:三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

切片处理:打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

完成打印:三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

3d打印的实际应用

3D打印技术在生活中其实在很多行业已经开始应用了。

如工业制造方面，玩具设计，生物医学，创艺乐器，建筑与城市规划，机器人与电子制作，食品生产，军事武器，考古与科研，个性礼品与饰物，航空航天，软件创新等方面，下面是一些实例。

如全球第一款只能牙刷Beam Tooth Brush，就是利用3D打印技术制造的，利用3D打印技术该公司研发团队可以随时变更成品设计方案，知道得到满意的效果后再把模型发给制造商。于此同时，他们也用3D打印技术来制造牙刷的托架。

在玩具制造方面比较有名的是MakieLab，MakieLab是一家能够为大众提供虚拟角色玩具定制的创业公司，但是由于每个小部件都需要用到3D打印技术，这些定制的小玩偶每个需要花费99英镑，那些可更换的小部件价格也在几到几十英镑不等。

3D打印在医学方面的应用非常广泛，不仅可以用来打印各种药片，还可以打印人造耳朵，也可以打印干细胞，也可以打印人体器官与骨骼模型，美国药品食品局已经批

浅谈3d打印的普及

准非金属3D打印材料作为人体植入物。

还有很多商家和爱好者也正在利用3D打印技术研发或者DIY自己心仪的乐器。来自罗切斯特技术学院工程学的三名学生在一夜之间制作了一支夏威夷四弦琴，也就是尤克里里。这正是3D打印技术为他们提供了便利。这支四弦琴，是不需要组装的，一体缩小版四弦琴。目前为止，吉他，横笛都被打印出来过，甚至有人还利用3D打印技术辅助，设计了一种新的乐器。

当3D打印技术运用与城市规划时，听起来会有些不可思议，人们可以用沙子直接打印立体的建筑，完整的一体化家居单元。

3D打印在食品生产方面应用的消息应该足够让许多吃货们眼前一亮了，无论是形态各异的小甜点，还是复杂的墨西哥卷，都可以通过3D打印来实现，而且你也可以发挥自己的创造力来打印属于自己的食物哦。

3D打印实际应用的例子还有许多，介于篇幅问题这里就不一一列举了，下面我们回到主题。

3D打印的普及

3D打印普及的存在哪些问题

前面已经说了，3D打印分为三个步骤：三维设计，切片处理，完成打印。那么我们来看看完成这3个步骤分别需要哪些条件，以及让普通人来完成会遇到哪些问题。

三维设计，使用3Dmax,MAYA,等三维软件制作的模型可以通过格式的转换来最终为3D打印机来使用。不过在打印一个物品之前，人们必须会懂得3D建模，然后将数据转换成3D打印机能够读取的格式，最后再进行打印。提到数字建模让我们不禁头疼，这些软件在技术方面对于普通人来说还是有较高的门槛的。

切片处理，这一步骤主要依靠3D打印机及其耗材来完成，要完成这一步骤，首先你得有一台3D打印机，但是目前3D打印机的价格，并不是普通人能够承受的。大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右，一些国内的仿制品价格可以低到6000元。但是据3D打印机代理商透露，国产的3D打印机虽然价格低，但质量很难保障。对于桌面级3D打印机来说，由于仅能打印塑料产品，因此使用范围非常有限，而且对于家庭用户来说，3D打印机的使用成本仍然很高。不过可以肯定的是，3D打印机的价格会随着生产技术的提高逐渐降低，质量也会越来越好。

完成打印，很多人可能以为3D打印就是电脑上设计一个模型，不管多复杂的内面，结构，摁一下按钮，3D打印机就能打印一个成品。这个印象其实不正确。真正设计一个模型，特别是一个复杂的模型，需要大量的工程，结构方面的知识，需要精细的技巧，并根据具体情况进行调整。用塑料熔融打印来举例，如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑，打印的结果很可能是会变形的。后期的工序也通常避免不了。媒体将3d打印描述成打印完毕就能直接使用的神器。可事实上制作完成后还需要一些后续工艺：或打磨，或烧结，或组装，或切割，这些过程通常需要大量的手工工作。3D打印普及的优缺点

3D打印的普及的优点还是挺多的，如果家里有一台简便易用的家用3D打印机，那设计师们就可以足不出户打印出自己的作品，甚至普通人也可以尝试着打印出自己喜欢的东西。动漫迷们可以不必花高价去买喜欢的卡通人物手办了，玩音乐同学也可以根据自己的喜好打印出自己的专属乐器，喜爱美食的人们可以设计各种菜谱然后把它们交给3D打印机来打印出欸喂的食物等等。

但是该技术在被广泛应用的同时，缺点也日趋暴露出来。据香港《东方日报》报道，美国研究显示，家用3D打印机在室内运作时，会释放大量有毒超微细粒子(UFP)，有害

浅谈3d打印的普及

程度相当于吸食香烟，影响人体健康。市面上的3D打印机首先将塑料加热，然后通过喷嘴喷出，造出设计模型。这过程类似工业生产，会释出有毒物质，但一般家用者不会使用防护装备。微粒会在空中飘浮，容易被人吸入肺部甚至脑部，过度积聚可能会引发肺病、血液及神经系统疾病，甚至导致死亡。除健康问题，3D打印也引发公众安全隐忧。一名加拿大男子上传短片展示他以3D打印手枪为蓝本，打印出一支塑胶步枪，并成功发射子弹，但发射后枪管裂开。3D打印的普及是否能实现

浅谈3d打印面临的挑战 第3篇

1 3D打印技术给痕迹检验带来的挑战

1.1 理论上存在的挑战。1.1.1 当造痕体的特征可通过三维扫描打印得出时, 检材和样本的痕迹特征将不再特殊, 从而使痕迹检验中的形象特征比对失去理论基础。3D打印的高精度复制功能, 使物体在被成批量生产或单个复制时, 只要生产材料相同、成型工序一致, 复制品就会呈现出惊人的相似性, 包括这些物体上的细节特征。当这些物体被赋予造痕体的角色时, 将不再具有个性化特征, 其对应的痕迹细节特征也失去了排他性意义。试想一下, 当手指、赤脚、鞋子、枪支以及其他工具都可以通过打印机逐层添加, 精确地立体复制, 甚至连线条、破损都惟妙惟肖, 就算它们的样本与检材的细节特征都能符合, 我们凭什么就能认为检材上的痕迹就是它们中特定一个所留呢?1.1.2 大部分3D打印物体具有容易销毁的特点, 增加了寻找作案工具的难度。大多数情况下, 3D打印使用的是原材料沉积或黏合技术, 这样制造出来的物体易于销毁, 给我们寻找样本增加了难度, 要求我们必须注意造痕体提取的时效性。

1.2 已经存在的现实挑战

据报道, 美国得克萨斯州一家公司用金属粉末制造并测试了世界上第一支3D打印金属枪, 这支枪已经成功发射了50 发子弹, 射击距离超过27 米, 和常规武器一样精准。[2]甚至有人在网上提供枪支打印的3D数据, 任何人都可以通过下载, 利用3D打印机制造出实物, 这种枪支没有序列号和买卖凭据, 监管部门无法跟踪来源和去向, 枪支构造及细节特征相同, 不会衍生出独特的枪弹痕迹, 检验比对的难度加大。当这种枪支以塑料为材质时, 更可以轻易躲过传统的金属探测器和安全系统检测, 被携带至公共场所, 给公共安全带来挑战, 事后也易于销毁。

2 应对3D打印技术挑战的对策

每一项技术的革新, 都会带来无法预知的变化, 3D打印技术改变了制造方式, 也必将改变痕迹检验方法。以变应变, 及早找到应对措施, 是当前痕迹检验工作面临的迫切任务。

2.1 增加痕迹检验前的造痕体识别过程, 找到准确的造痕主体。因为3D打印的精确复制功能, 使得痕迹检验不再像以前, 只需要提供检材和样本进行特征比对, 就可以进行同一认定。3D打印技术使得具有相同特征的造痕体可以有多个, 分辨出特定的造痕体、正确收集造痕体样本是准确进行痕迹检验的前提条件。如:分析现场中的弹头、弹壳痕迹, 就不能简单只利用送检的枪支制作样本, 与检材痕迹对比后轻易进行认定, 首先得根据检材特征找到同类枪支, 通过排查, 找到准确的发射枪支。

2.2 重视造痕体和承痕体微量物证的收集, 为痕迹检验提取依据。根据物质交换原理, 两个客体相接触, 会在客体接触面上发生物质交换, 从而留下另一方的微量物质。痕迹检验中, 样本上所留的承痕体物质或留痕部位所留的造痕体物质, 都将是作为认定或排除造痕体的重要依据, 如弹壳、弹头上的枪支物质成分, 枪支上的弹壳、弹头物质成分, 工具痕迹上附着的工具微量物证, 工具上留下的承痕体物质成分, 手印、足迹上的DNA成分等等。

2.3 加强理论研究, 发展数字化技术在痕迹检验工作中的应用。加强数字化技术应用, 充分利用数据进行分析是痕迹检验的大势所趋。随着计算机技术的不断提高, 数据测量已变得越来越精准, 应用于痕迹检验分析的条件也越来越成熟, 如Photoshop等图像处理软件, 就具有以像素为单位的测量功能, 可以用来测量长度、面积、角度等, 为痕迹检验提供数据分析。

3 展望3D打印技术在痕迹检验中的应用

虽然3D打印技术使痕迹检验面临挑战, 但辩证地看, 这项技术也可以为我所用, 对痕迹检验技术起到促进和革新作用。

3.1 现场重建。据报道, 国外警局已经开了利用3D打印重建现场的先河, 他们利用现场数据, 3D打印拷贝、还原犯罪现场, 误差仅几毫米。而技术人员所利用的3D打印原理其实很简单, 在现场架设多个摄像头将实地场景转化为3D副本, 然后利用3D打印机制作出全彩色和拥有准确细节的模型即可。从打印成本来看, 现有的桌面3D打印机售价仅几千至一万多元, 打印所用的材料也并不昂贵, 完全在可承受范围之内。据日本《产经消息》2013 年12 月18 日报道, 日本警方当月公布了利用3D打印技术制作的, 发生于13 年前的一起杀人案现场住宅模型, 希望可以借此唤起市民的记忆, 提供案件信息。通过这种方式, 日本警方共收到有关此案的线索1 万多条。[3]随着打印精度的不断提高, 3D现场重建将成为一种常用的高效率手段。

3.2 打印3D立体检材和样本, 为检验比对提供条件。现有的痕迹检验技术, 通常以平面特征比对为主, 这种比对方式过于形象化, 存在着比较主观的缺陷, 很多情况下依靠的是个人的实践经验。而痕迹与造痕体的特征存在着相互对应的关系, 如果能把检材和样本立体打印出来, 利用造痕体和痕迹相对应的凹凸关系进行重合比对, 无疑会提高检验结果的客观性, 例如在工具痕迹检验中, 把凹陷状痕迹进行立体一比一打印, 与造痕工具进行拼合比对, 或者把二者同比例放大, 制作三维模型, 使检验过程更加直观易懂。随着打印精度的不断提高, 3D打印可以提供这种技术支持, 并将极大地完善痕迹检验技术。

3.3 打印造痕体模型, 为寻找作案工具创造条件。传统立体痕迹的提取, 通常采用的是石膏制模、硅胶制模等方式, 因为受材质及现场条件的影响, 提取的效果往往得不到保证, 并且存在储存上的难题, 而如果使用三维扫描提取到立体痕迹的数据, 计算机模拟制作痕迹所对应的造痕体, 打印出成比例的造痕体模型, 就可以很好地进行保存, 并根据需要随时打印, 从而为寻找作案工具创造条件。

3.4 打印不易提取的承痕体模型。很多现场中, 承痕体是无法提取的, 比如贵重物品、大型物体等, 而3D打印机可按比例复制出承痕体, 并可放大可缩小, 具有实物提取不可比拟的便捷优势。

摘要：可以预见, 随着3D打印技术的崛起, 其高精度批量复制功能将给刑事科学中的痕迹检验技术带来前所未有的挑战。本文未雨绸缪, 从3D打印技术将对痕迹检验技术产生的影响进行了可能性分析, 并提出应对构想。

关键词：3D打印,犯罪工具,痕迹检验

参考文献

[1][美]胡迪·利普森, 梅尔芭·库曼.3D打印从想象到现实[M].北京:中信出版社, 2013:15.

[2]3D打印造出首支金属枪[N].华商报, 2013-11-10.http://hsb.hsw.cn/2013-11/10/content_8517358.htm

3D打印的九大知识产权挑战 第4篇

什么是3D打印？3D打印是根据数字模型制造出任何形状的三维实体的过程。此过程是依照电脑辅助设计（CAD）技术或动画模拟软件制造出的数字蓝图将一层一层的材料喷成不同形状的叠加过程。通过把蓝图“切片”成数字截面，打印机把制造材料（固体、粉状或片状材料）铺在逐层堆积的薄层上，直到最后完成。虚拟模型和实物几乎完全相同。

此过程带来了产品或零部件的快速成型、快速制造和大众化定制，能大大减少新产品开发时间、测试过程和成本。3D打印技术已应用到珠宝、鞋类、家具、武器、备用配件、食物、建筑、土木工程、建筑物、机动车、飞机、航空宇宙以及牙齿和医药产业的制造中。

其应用是无限的，超出我们的想象力。

1、3D打印对制造商和权利人意味着什么？

人们方便、快速、以低廉的价格制造任何物体的相同复制品的能力对所有人，尤其是知识产权所有者有重大影响。对那些制造、分销或销售活动部件很少的物品或设计或操作简单的物品（如备用配件、珠宝、运动商品或玩具）的人而言更是如此。

人们已见到过3D打印鞋、足球钉鞋、珠宝、时装、家具和苹果手机适配器。

随着3D打印技术的继续发展以及创新者和企业家发现该技术用途越来越多，每个行业、供应和销售的每个环节都将感受到影响。

企业或产业现在做出计划是应对这些挑战的最好方法。

2、现有知识产权法律能处理新技术所带来的挑战吗？

简短回答是不！

现有的知识产权框架力图控制传统制造和供应链上的关键活动。正如其他把更大的控制权交给消费者的颠覆性技术（影印机、录像机、P2P文件分享技术）的引入一样，知识产权法力争跟上这过程中的巨变或供应链出现的颠覆。

最终，法律能对这些挑战做出反应，但反应不是即刻的，在有些情况中（例如《数字千年版权法案》）产业和权利人在为新法进行积极游说。

在2 013年2月，一组来自全球Meritas联盟（Meritas是一个由170多所位于70多个国家的独立商业律师事务所组成的国际律师事务所联盟。）的知识产权专家召集了一场小组讨论会，审查了美国、英国、南非和澳大利亚的知识产权制度。

3、专利法会保护我的产品吗？

如果你的产品受授权专利的保护，例如一种新形式的专利捕鼠器，专利法或许能阻止未经许可销售3D打印复制品或者阻止其制作过程。但是，专利保护发明，而不是此类产品，专利不适用于绝大多数的消费品。

4、版权会保护我的产品吗？

上述专家小组称，以上四个国家版权保护都有问题，并且只在有限情况下有帮助，特别是物品本身被扫描和复制的情况。

如果产品是艺术工艺作品，如装饰性铁门，版权将适用。但是，很多可能被复制的作品将不满足这个条件，还有些物品或物品部件本质上是功能性或实用性的。

产品的设计图或许也是版权作品，数字蓝图的创作或许会侵犯版权。但例如在英国，根据设计图制造物品或复制根据设计图制造的物品是不侵犯任何设计文档（除艺术作品以外的任何作品）的版权的。相似的规则在澳大利亚也适用。

一般而言，除非你注册了设计图（或者是艺术工艺作品），否则你将不能阻止任何人复制、使用或销售3D数字蓝图。你也不能阻止任何人对公众提供产品的数字蓝图，除非蓝图本身就是数字蓝图的复印本或者是由某项计划发展而来的。创造和销售由扫描产品而产生的数字蓝图不侵犯产品（或计划）的版权。

5、工业品外观设计保护会予以支持吗？

在上述所有四大司法管辖区，对新颖外观设计特征会有某种形式的保护（权利类别和保护期限有很大的差异）。

销售现有物品的3D打印复印品或许会侵犯外观设计权，但只有为了商业目的复制受保护的物品才是一种侵权。为了个人使用目的复制产品的家庭用户将不会侵犯外观设计权。甚至当复制活动是商业性的，也有允许合法生产和销售备用和替换配件的例外规定。

在澳大利亚，虽然供应让人用来制造包含已注册外观设计的产品的工具是侵权的，但数字蓝图不是“工具”，因此供应蓝图（包含物品的数字拷贝但不是蓝图提供者制造的物品）不会侵权。

6、3D產品是假冒吗？

如果一个已注册商标未经商标所有者许可使用到商品中，商品就是假冒，商标也将被侵犯。3D打印面临的难题是尽管数字蓝图复制了产品上的商标，但如果消费者打印产品进行个人使用而且不进行销售，这就不是商标使用。如果某人创造并公开包含有已注册商标的数字蓝图，事情就更复杂了。虽然包含商标或许就是商标使用，但问题是商标（能用于制造商品的数字图像和数字文件的一部分）是否用在注册商品上或与注册商品相关联。

如果复制商品不展现或不使用原始制造商的商标，那么这种复制很可能就不是假冒。使用明显标有“复制”字样商品（例如埃姆斯椅复制品）上的商标或许会在专家组所讨论的国家中产生不同的结果。

7、如果机器用于制造复制品，3D打印制造商有责任吗？

每个司法管辖区确实认可某人“授权”另一人侵权。但问题还是存在，因为法律责任要求直接侵权行为。尽管能发现直接侵权行为，但只要打印机器使用合法，打印机制造商不可能对个人用户的复制行为负责。

8、法律将被改变吗？

生意受到3D打印威胁的产品制造商无疑会希望看到外观设计法中的“非商业性”使用例外被移除，并希望增加版权权利。但是，目前所有司法管辖区没有任何变革非商业使用例外的计划。在澳大利亚，考虑到家具设计产业曾试图从山寨复制品中获得更多保护的经历，版权例外是不可能被移除的。

对3D打印机进行征税来补偿那些产品被复制的人也是不可能的。随着意识的增加，我们很可能看到权利人奋力争取相关规则和法则的产业特别例外规定，这些规则和法规使根据现有法律获得3D打印商品的版权保护很艰难。任何变革推动都需要做大量的工作才能让政府注意此事，才能极力说服他们做出必要改变。

9、我们要如何为我们受3D打印威胁的产品或市场做准备？

忽视威胁不可能产生任何重大的商业利益。

一些品牌正在使用3D打印制造产品的简单配件，如诺基亚正在做3D打印手机壳。这会抬高智能手机本身的销售兴趣。但是，当3D打印机到达重新创造复杂产品所需的精细和复杂水平时，这个模式就没那么有效了。但一些企业或许会充分使用这一技术，作为其企业模式的一部分，会对蓝图进行授权以便让用户用来复制产品的授权复制品。

其他公司或许更注重品牌的价值以及传统产品所提供的服务，鼓励消费者看到正品附带的隐形价值及厂商支持的服务，而这些都是3D打印摹本所没有的。

了解侵权或许会如何发生、谁或许会侵权以及什么种类的产品或市场最容易受到威胁这些事实对你很有帮助。相比具体的法律和执行战略，教育在这点上将能更好地帮助制定应对知识产权问题的实际策略。

浅谈3d打印面临的挑战 第5篇

[摘 要]3D打印是一种新兴的学习辅助技术，教学领域将是未来3D打印技术推广应用的重要市场。本文首先从3D打印的原理着手，剖析了3D打印技术在教学中的作用，并探讨了3D打印技术在教学实践中的应用模式，以及为进一步研究3D打印技术在教学中的应用提供参考。

[关键词]3D打印技术 教育应用 应用模式

中图分类号：D170 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0382-01 1、3D打印的原理

对于大多数人来说，提到“打印”，首先想到的是能打印文稿或照片等平面内容的普通打印机，事实上二维的喷墨打印和某些类型的3D打印在技术表现上确实比较相似，3D打印使用特制的设备将材料一层层地喷涂或熔结到三维空间中，从而让打印的数字虚拟对象实现三维实体化。3D打印机的精确度相当高，可以打印出模型的大量细节，而且它比起铸造、冲压、蚀刻等传统方法能更快速地创建原型，特别是传统方法难以制作的特殊结构模型。一般来说，通过3D打印获得一件成品需要经历建模、分层、打印和后期处理四个主要阶段：

（1）三维建模

通过GoScan之类的专业3D扫描仪或是Kinect之类的DIY扫描设备获取对象的三维数据，并且以数字化方式生成三维模型。也可以使用3ds Max、Blender、AutoCAD、SketchUp等三维建模软件从零开始建立三维数字化模型，或是直接使用已做好的3D模型。

（2）分层切割

由于描述方式的差异，3D打印机并不能直接操作3D模型。当3D模型输入到计算机以后，需要通过打印机配备的专业软件来进一步处理。即将模型切分成一层层的薄片模块，每个模块的厚度由喷涂材料的属性和打印机的规格决定。

（3）打印喷涂

由打印机将打印材料逐层喷涂或熔结到打印台的三维空间中，根据工作原理的不同，有多种流程方式。较常规的是先喷一层胶水，然后在上面撒一层粉末。如此反复；或是通过高能激光融化合金材料，一层层地熔结成模型。整个过程根据模型大小、复杂程度、打印材质和工艺流程耗时几分钟到数天不等。

（4）后期处理

由于3D打印机规格、打印材质、打印精度的不同，可能出现成品截面粗糙或有毛刺的现象，这时就需要对打印出来的模型进行必要的加工处理，如：表面打磨、剥离、上色、固化处理等。2、3D打印技术在教学中的作用

2.1 提高学生主动学习的积极性

3D打印是以计算机软件生成或通过实体扫描获得的数字模型文件为基础，运用粉末状的金属或塑料等具有粘合性的材料，通过“积层造型法”逐层打印出实物的技术。该技术应用于课堂上能够激发学生浓厚的兴趣。通过3D打印，课本上的二维知识能够快速转化为三维的实物，3D打印本身的功能特性和新颖性以及对教学过程的辅助作用都能够激发学生的好奇心和学习兴趣，提高学生的积极性与主动性。通过将3D打印技术引入课堂，学生可以将自己的想法与构思实体呈现出来，不仅培养了学生的动手能力，还加深了对知识的理解与记忆，激发学生深入学习的热情，积极地投入到再学习中，形成良性循环。

2.2 培养学生的创新思维能力

3D打印技术为学生提供了一个自由发挥想象力的平台，学生可以通过3D打印将许多课本中看不见摸不着的内容变为实物，能够使学生捕捉知识要点并实体定格。在3D打印技术的支持下，学生可以将更多的时间与精力投入到设计与创新环节，通过自身的理解与想象，结合课本上的知识举一反三，将记忆理论概念转化为实物创作，在体验实践中融会贯通进而创新。可以说3D打印技术引入学校教学中，极大地促进了学生思维能力和创新能力的提高，学生可以参与创新设计，尽情发挥自己的想象力和创造力，将创新思维能力培养贯穿于学习活动之中，通过打印出具有个人特色的实体作品，体验课本外的知识实践应用。

2.3 帮助教师探索新的教学方法

在传统的教学中，教师只能通过口头讲述的方式来为学生讲解知识，即使是多媒体技术和设备非常发达的今天，教师也只能通过音视频使得教学相对生动真实，由于大量学科仍是非实物化的教学方式，加上学生的阅历有限，理解能力不足，使得他们对知识掌握的程度仍未教师理想。有了3D打印技术的支持后，教师就能够将全新的“体验式教育”实施到课堂之中，将课本上以前那些难以触摸，或是难以在课堂上具现化的内容打印成三维实物，让学生通过自己的亲身触碰和体验来加强学习理解。以学生为主导的教学方式，教师将学习的主动权交给学生，帮助学生去感受最真实最具体的内容，结合着理论概念与知识点，让学生更容易理解其中的内涵与意义。3、3D打印技术在教学实践中应用模式探究

3.1 3D打印技?g用于课堂情境教与学

以莱夫为代表的情境学习理论认为，知识寓于情境之中，学习者通过具体活动能更好地获得知识，强调知与行的交互性。而我国教师在教学中普遍实施的是灌输式教学法，教学模式僵化。3D打印技术对于教师和学习者的重要价值体现在：它能够更加真实形象地呈现特定事物，并让学习者获得深刻的感知体验。利用3D打印机可将大多数有益于教学的模型实物打印出来并呈现在课堂上，借助实物教具教师可以更容易将抽象问题进行深刻解析，学习者也可通过其帮助对知识加深理解，实现教学双方所共同期望的交互教学模式。

在桌面3D打印机巨头MakerBot举办的数学工具模型大赛上，爱好者制作了各类创意教具，并用3D打印机将创意立体化为三维实物，大大提高了学习者的学习兴趣。大量实践证明，教学中采用生动的、符合情境的教具，课堂氛围更热烈，教学过程更轻松，学习效果更显著。（图1）为教师自行设计并打印的球齿轮教学模型，3D打印教具的使用可促使学习者将已有知识经验与实际问题进行联系，深化知识和内涵；使教师从知识权威转变为学习者研学的促进者，有利于引导学习者应用所学知识来解决“现实”问题。

3.2 3D打印技术用于课外创新实践活动

创新是一个民族进步的灵魂，提高自主创新能力、建设创新型国家必须依靠创新型人才，而我国教育工作者针对如何培养人才创新能力难题一直在努力探索。许多学校创建了学生社团以鼓励创新，但往往一些创意思想都囿于现实而被迫终止。例如在模具设计中学生试图将创意付诸实践时发现，即使标准零部件仍需去市场上逐一甄选，过程繁杂，而非标准件则必须找代工厂进行单件生产，加工周期长且价格昂贵，这些困扰在很大程度上消减了学生创新的积极性。

3D打印的出现彻底改变了?@一现状，任何创意设计都不再局限于传统加工能力的局限，3D打印机可以快速打印出学生DIY过程所需的零件，学生几乎可以足不出户就能将创意变成成品。3D打印可激发学生对某些科学过程或现象进行可视化展现，便于进行科技发明或创新制作，为实现设计提供一种更加高效的途径。

3.3 3D打印技术用于培养大学生的综合技能

当今社会对人才的知识体系要求发生剧烈变化，从传统的单一知识形式转变为多领域知识融合形式。3D打印对于中小学生可简单定位为一种科普教育，而在高等教育理工学科中则应是一种技能教育。因此，3D打印机对于大学生不仅仅是一种模型制作设备，更应该通过对打印设备的系统学习，深入掌握所涉及的各种技术知识。

如前所述，3D打印技术是一种集多领域知识于一体的技术形式，它要求学生综合学习机械设计、计算机技术、控制技术、光学技术、材料科学等多种专业技术，这就必然促使大学生加强多领域知识的学习与融合，契合当今社会对综合型人才的需求。

3.4 3D打印技术用于提高大学生就业竞争力

近年来我国大学生就业问题日益突出，其根源在于人才培养与社会需求脱节，存在“两张皮”现象。部分专业的课程设置和课程内容不能与时俱进，与社会岗位对专业人才的要求不相符合。2014年9月，人力资源咨询机构WANTED Analytics发布报告表示，近四年来市场上对具备3D打印与增材制造相关技能的人员需求量持续上升；2014年8月，3D打印行业的招聘广告数量比去年同期增长103%，且相关岗位的人员招聘难度系数最高达到60%，企业很难招聘到具有此项专门技术的人才，人才缺口十分巨大。

目前，我国还没有设置3D打印专业，仅出现小规模具有高校背景的培训机构，远不能满足市场对3D打印人才的需求，所以亟待将3D打印技术融入课堂教学，将人才培养与社会需求结合起来，可以大大提高学生就业竞争力。

3.5 3D打印技术用于开展产学研项目

技术作为连接知识与生产的桥梁，不仅是知识的应用与物化，要进行构思设计，还要直接作用于生产过程，进行产品开发与制造。因此，积极开展产学研项目合作是把握技术的理论性与实践性之间发展规律的重要环节。

3D打印技术用于开展产学研项目有利于培养学生科研能力，增强科研转化能力。对于高校，一方面可对3D打印技术进行深入科学研究，另一方面应向企业提供共享服务。如青岛高新区引进西安交通大学快速制造国家工程研究中心卢秉恒院士团队，帮助其打造完整的3D打印产业链；与中科院自动化所共建青岛智能产业技术研究院，建设3D打印社会资源平台等，形成双赢的局面。

4、结束语

目前，3D打印技术受到了各个领域的高度重视。虽然3D打印引入教学中还存在着很多困难，但其带来的效果是不可估量的。3D打印技术的运用，需要学校与师生的支持，使其充分发挥作用，为我国教育事业的发展提供动力。

参考文献

[1] 张彦芳.3D打印技术及其应用[J].科技视界，2013

[2] 刘翠.3D打印技术及其在职业教育领域中的应用[J].电子制作，2014

浅谈3d打印面临的挑战 第6篇

3D 打印制造技术主要具有方便快捷、产品便宜、绿色环保等优点，随着3D 打印制造技术的不断发展，使得我国传统制造业中廉价的劳动力毫无优势。同时对我国一些微小企业来说，还主要依靠传统的制造技术，大量依靠模仿生产缺乏独立自主的创新技术，随着制造业数字化进程加快，势必会被淘汰。

3.2 对优化我国制造业结果具有重要作用

我国的传统制造业，主要是依靠低端的制造技术以及强大的生产力，从而完成利润微薄、工作量大的生产化模式，受传统工业发展的制约，我国面临着产业低级、产业结构转型进程慢等挑战。为了改变这种不利局面，我国必须进行结构产业转型，3D 打印制造技术的产业化可以为推动我国结构转型的调整步伐，对完成我国工业现代化，提升国家制造业水平具有重要的作用，因此尽管3D 打印制造技术会给我国经济带来一些挑战，但是为了实现高端制造业、优化产业结构，就需要我国贯彻发展3D 打印制造技术。

4 结束语

浅谈3d打印面临的挑战 第7篇

重视预防制药业市场行情看涨

随着全球进入人口老龄化阶段, 老年医疗护理及慢性病市场逐渐扩张。据统计2014年全球药品市场已达1.1兆美元, 预计2017年将增长至1.2兆美元, 其中处方药的占比将高达74%左右, 约8, 860亿美元。此外, 受新兴国家需求的拉动, 预计2015年至2018年全球药品销售额年增长4%至7%, 中国大陆、巴西和印度等国增长将达10%至11%。

单位:新台币亿元

资料来源:台湾“经济部统计处”

资料来源:中华征信所征信资料库及近5年“台湾地区大型企业排名TOP5000”

台湾制药企业目前发展概况, 根据台湾“财政部”资料显示, 随着现代人健康意识增强, 消费者对待疾病的态度从过去的有病治疗转向现在的无病预防, 药品制造业总体营收近5年 (2010~2014年) 稳定增长, 2013年增长约8%, 营收突破新台币900亿元, 只有2014年上升幅度趋缓, 约增长2%, 总营收新台币969.5亿元。观察近5年台湾制药业产值, 2013年达到近5年高峰, 达新台币829.57亿元, 2014年是近5年来首次衰退, 较2013年衰退8.08%, 其中又以原料药制造业衰退幅度最高。

比尔·盖兹携手葛兰素史克研发疟疾疫苗

根据中华征信所出版的“台湾地区大型企业排名TOP5000”显示, 2014年制药业TOP10业者总营收达新台币394.56亿元, 创近五年来新高, 入榜TOP5000的数量也创下72家的新高纪录。近年除了人口老龄化为药品市场主要的增长动力外, 慢性疾病也为主要因素之一。根据台湾“卫生福利部”公布的死亡原因统计, 慢性疾病在十大死因中占七项, 未来占比将会继续上升, 使药物需求也持续升温。

单位:新台币亿元

资料来源:中华征信所“台湾地区大型企业排名TOP5000”

观察近5年来TOP10业者排名情况, 近年来入榜企业多为知名企业, 如罗氏大药厂、葛兰素史克药厂 (Glaxo Smith Kline) 、台湾神隆、永信药品、“中国化学制药”等。近两年来营收排名前三名分别是罗氏大药厂、葛兰素史克药厂与台湾神隆, 排名第二的葛兰素史克药厂2014年营收更相较上年增长10.8%, 其增长幅度仅次于信东生技。

据报载, 世界首富比尔·盖兹与英国葛兰素史克合作研发出首支疟疾疫苗。比尔与美琳达盖兹基金会 (Bill&Melinda Gates Foundation) 投入2亿美元资助慈善机构PATH的疟疾疫苗研究所, 英国葛兰素史克则投入3.65亿美元研究经费, 首支疟疾疫苗Mosquirix已通过欧洲药品管理局审准, 将接受世界卫生组织与各疟疾疫区国家的审核。

排行第三的台湾神隆2013年营收虽有不错表现, 但2014年成为TOP10业者中表现最差者, 年衰退高达19.5%。该公司表示, 过去两年的时间公司积极转型, 进行垂直整合双A策略 (API+ANDA, 即原料药加制剂) 。目前于中国大陆常熟厂已取得多项药品生产许可证, 可望于2015年底或2016年初通过美国食品药物管理局 (FDA) 的审查;在针剂厂的兴建进度方面, 2015年第一条水针生产线开始试运行, 计划2017年第一季度提交第一个学名药药证申请文件, 2018年获得美国FDA产品销售许可。

3D打印尚未冲击药厂

药品制造是个漫长、高投资且高风险的过程, 新药研发成果转成产品上市的时间更加艰辛冗长。目前台湾制药厂约有12家上市公司, 其中有5家业者在近5年期间核准上市, 显示业者看好未来药品市场的发展。

另一方面, 随着3D打印技术的兴起, 美国食品和药品管理局2015年8月首度批准以3D打印机生产药物。虽然3D打印已对许多制造业造成冲击, 但由于众多药品成分都比较复杂, 同时受到3D打印机规模的限制, 制造程序目前仅限于区域性或个人化生产, 大量制造与销售无法满足, 所以药厂认为目前3D打印并不会冲击制药业者。

浅谈3d打印面临的挑战 第8篇

3D打印技术的缘起

3 D打印听起来很新鲜，但这项技术并不是新生事物，而是已经发展了大约30年的快速成型技术（rapid prototyping）的一种。简单而言，即设计人员通过计算机绘成的三维模型，或是以三维扫描仪对实物进行三维建模，将这些数据输入3D打印机形成指令，使用堆叠的方法使材料一层一层堆积起来并形成最终的成品。这种技术在工业上被称为“增材制造技术”，这类技术的特点在于几乎可以造出任何形状的物品。根据模型的尺寸以及复杂程度，用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，而用三维打印的技术则可以将时间缩短为几个小时，当然打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度也对打印时间有所影响。

为何3D打印在最近如此火爆？成本的降低和媒体的宣传是最大助因。快速成型技术最初应用在工业领域，由于材料、设备等成本过高并没有得到大规模应用和普及。2008年是DIY（自己动手做）制造的一个转折点，一款名为RepRap的低成本3D打印机在当年发布，其独特之处在于设计、制造及分销的方式。受开源软件模型的启发，RepRap设计也采用开源方式，也就是说，整个设计（包括硬件、电子元件和软件）不受任何专利保护，任何人可以进行修改并共享改进成果（只要他们也免费提供）。这吸引了大量爱好者积极参与到这一设计中来，使其不断创新和改进。后来，RepRap的创新和派生速度远快于同类商业3D打印机，一定程度降低了制造成本，促使个性化定制时代快速到来。2012年，美国制定了重振制造业计划，由美国联邦政府和工业部门共同斥资10亿美元，遴选出制造领域15项前沿、前瞻技术，建立15个研究中心。2013年4月17日，“增材制造技术”被确定为首个研究中心努力的方向。

另外，媒体的宣传也起到了推波助澜的作用。英国《经济学人》杂志曾发表封面文章，称3D打印将推动第三次工业革命，这一文章引发全球科技界的关注，这也成为我国3D打印热潮的直接推手。随后，各国主要媒体都对3D打印进行了宣传和报道，这一技术逐渐走进公众视线。

实物版权保护的可分性原则

3D打印领域涉及版权、专利和商标等知识产权问题，其中，关系最密切的当属版权问题，这是由于3D打印本身实质上是一种复制，而著作权法所要禁止的恰恰就是非法复制。对于实物和模型文件，应怎样受到三种权利的保护？

版权法意义上的作品，是指在文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以某种有形形式复制的智力成果。专利不保护纯艺术设计，版权不保护功能，而在实际案例中，版权和专利客体的界限并不能够清晰地划分，这是由于有些作品既有艺术性，又有实用性。美国法院通过很多案例判决逐渐确立了一项判断标准：可分性原（severability）。这一原则的确立有个逐渐演变的过程：1976年，在“靠背有图案的椅子”一案中，可分性原则表述为“如果一个物体既具有艺术性又具有实用性，版权不能延伸保护整个物体，而只能限制于该物体上能够独立存在的艺术特征”；在1980年，这一原则表述为“是否给予版权保护，要看艺术元素是否在该物体中起首要作用”；在1987年的案例中，其判断原则追溯到设计或制造意图的考虑，表述为“如果该物体的设计元素在设计时很大程度上没有考虑其实用性或功能性，那就可以获得独立的版权保护”；2004年确定的原则是至今最获认可的，表述为“如果设计元素为非功能性的且在设计时就没有考虑工业生产或其他实用性的压力，是可以获得版权保护的。如果该设计元素在设计时受到了制造和使用物体的要求或影响，他们就不太可能获得版权保护。比如，一个类似头盔的美发辅助教学用具，由于头盔具有实用性，则该头盔不受版权保护，但是头盔前侧的面部具有艺术性，且由于该工厂在设计该面部时是雇佣了专门的设计师，没有考虑制造用途，只进行艺术设计，因此该面部可以得到版权的保护 。

我国去年3月公布的著作权法修改草案中，“实用艺术作品”被添加到了受保护范围内，具有实际用途和艺术效果的3D打印作品的外观将可能获得著作权法的保护，这对3D打印行业的有序发展极为有利。但是，怎样具体判定一件3D打印作品兼具实用性及艺术性，著作权法与专利法对3D打印作品的外观设计保护如何分工配合，需要等待司法解释或配套的实施细则来更加明确。

模型文件的版权保护

模型文件可以分为扫描生成的模型文件和设计生成的模型文件，对应于实用性物品和创意物品，其版权保护结果不一。由实用性物品扫描生成的模型文件不能受版权保护，这是由于扫描者未有原创性付出，而且其打印出的产品也不能获得版权保护；对创意物品扫描生成的模型文件，该创意物品原件具有版权，但该文件扫描者由于未付出创意性劳动，因此扫描文件也不具备版权，但是如果复制需要获得物品创造者的允许，而不是扫描者。

对实用性物品设计生成的模型文件，理论上具有版权，根据模型文件打印的物品不会侵犯该模型文件的版权，如果不经过授权，而为了制造物品而复制文件则可能侵权。对于创意物品经设计而成的模型文件。毋庸置疑，文件和物品都是具有独立的版权的。

其他知识产权问题

3D打印可能会涉及商标权侵权。如果一个已注册商标未经商标所有者许可使用到商品中，商品就是假冒，商标也将被侵犯。3D打印面临的难题是，尽管模型文件复制了产品上的商标，但如果消费者打印产品进行个人使用而且不进行销售，这就不是商标使用。如果某人创造并公开包含有已注册商标的模型文件，事情将变得复杂。虽然包含商标或许就是商标使用，但问题是商标（能用于制造商品的数字图像和数字文件的一部分）是否用在注册商品上或与注册商品相关联。如果复制商品不展现或不使用原始制造商的商标，那么这种复制很可能就不是假冒。

3D打印与专利保护有着千丝万缕的关系。专利可以保护产品、制造方法和外观设计，在3D打印领域，要复制的产品以及产品的外观设计只要满足专利的授权条件是可以获得专利保护的。但是，专利权人在物理世界中维权会很困难，在3D打印这种半物理半虚拟网络化的世界中，专利权人需要证明有人确实在物理世界复制了其专利产品，就更加困难。另外，和商标保护类似，专利权的保护也只限于商业使用，出于非商业目的的使用就不会造成专利侵权。

在发明、实用新型、外观设计三种专利中，与3D打印关系最密切的应该是外观设计专利。目前，我国正在积极争取加入《工业品外观设计国际注册海牙协定》（The Hague Agreement concerning the International Deposit of Industrial Designs），这是世界知识产权组织（WIPO）负责管理的一个专门用于简化外观设计保护程序的国际机制。通过海牙协定，申请人只需要以一种语言、缴纳一种货币向世界知识产权组织国际局提出一份国际申请，即可在众多成员国申请保护，且一份申请可包括多达100件不同的外观设计，避免了因各国程序和语言不同所带来的种种不便。这对于我国3D打印产业也是利好消息。

（本文转自：中国知识产权报）