3D打印设备开发原材料是一项投资高、技术复杂、风险高的研发过程。单一企业开发面临一定的研发风险,通过融入全球创新网络进行合作研发会提高成功概率。
EOS和Morris Technologies(现在是GE航空公司的一部分)合作为增材制造设备开发原材料,两企业为DMLS系统开发了17 - 4PH不锈钢;另一个是rp + m,用于ExOne系统的结合钨材料。两种材料都顺利应用于增材制造系统中,同时都减少了企业单独研发的风险。
荷兰的飞利浦公司Smit Röntgen与德国EOS合作开发了一套钨零件,零件可达到壁厚特征尺寸为100微米(0.004英寸),Smit Röntgen将作为钨零件服务供应商,同样也减少了企业单独研发的风险。
Morris Technologies和飞利浦公司都为降低研发风险,融入了以EOS为中心的3D打印产业全球创新网络(基于第三章3D打印专利数据,均与EOS发生过合作的企业及EOS本身构成了以EOS为中心的3D打印产业全球创新网络,下同),与EOS紧密合作研发金属材料,成功应对了3D打印材料研发的挑战。同时,可以发现紧密的网络合作关系对于企业合作研发降低研发风险、共享科技成果有一定的促进作用。
以3D打印工艺为例,金属3D打印取决于3D打印机构建室内的最佳气体流量、混合物和化学成分。而3D金属打印公司如果不具备提供打印机构建室合适气体的能力,在优化金属打印和气体工艺研发过程中则存在较大的风险,主要由于不良气体流量或不正确的气体混合物可能会导致不良的结构,所得到的组件可能缺乏合适的机械性能并具有高孔隙率。
鉴于此,以3D Systems为中心的3D打印产业全球创新网络的美国金属3D打印公司Sintavia与日本的工业气体供应商Taiyo Nippon Sanso Corporation(TNSC)合作开发和商业化气流工艺,提供高纯度的气体和气体混合物,用于优化构建室以及优化金属3D打印。通过研发合作,双方均降低了气流工艺的研发风险。
3D Systems为中心的3D打印产业全球创新网络中的雷尼绍与Aeromet International Limited针对Aeromet的A20X®铝合金材料在3D打印领域的应用合作开展研究,以确定其3D打印工艺参数及材料特性。两家公司以雷尼绍金属增材制造系统为平台,合作优化以该合金为原材料的增材制造工艺。双方还会合作研发相关的热处理工艺,以确保采用这种合金制成的增材制造组件具备最佳性能。可见,大量3D打印公司均通过融入全球创新网络与网络中的优势互补机构进行合作研发,以降低本企业单独研发所带来的研发风险。
获取互补资源:在3D打印产业全球创新网络中,创新资源的类型、成本在不同网络主体间存在差异,通过融入全球创新网络,3D打印企业可在全球创新网络范围内获取对本企业最为有利的创新资源和较低要素成本的创新资源,同时通过获取网络大量互补资源所产生的协同效应而保持竞争优势,因此,获取互补资源也是3D打印产业全球创新网络形成与演进的影响因素之一。