技术领域

3M增材制造技术正在引领行业发展趋势。3M利用其在材料科学和工艺方面的专业知识，将这一数字化技术提升至全新水平，并打造出具有独特材料特性的解决方案。3M能够制造出传统技术无法实现的复杂几何结构、孔洞和凹陷，为各行业的客户提供无限可能：打造完美笑容、缩短复杂工具的交付周期，并帮助机器在最恶劣的环境中运行。3M正致力于研发全新增材、方法和服务，开拓全新业务模式并协助客户应对关键挑战，创造市场价值。

3M长期以来以制造创新产品的材料科学公司而著称。这些产品的核心竞争力源自多种专有材料，如粘合剂，其具备的差异化性能正是客户所珍视的价值所在。3M在化学加工技术方面具有核心竞争力，正是这些技术造就了我们丰富的专有材料体系，并最终应用于各类创新产品之中。

在3M，我们使用模具并利用热塑和热固材料配合先进技术来制造复杂的或定制的器件，为客户提供高性能解决方案。在高要求的应用驱动下，3M在工具设计、精密加工、计量和模具加工方面都具备了独特的专长。这项技术成就了多种多样的产品系列，包括 3M的个人防护装备、口腔护理解决方案中的齿科修复材料分配器、汽车售后市场喷涂解决方案以及用于电子和通讯市场的精密光学器件。

3M率先采用细微但精确的结构形状，为材料赋予新的物理、化学或光学性质。道路标识和电子显示屏上的微复制棱镜使其能够捕获并更明亮地反射光线。微复制的微型百叶窗可保护屏幕隐私。微复制的精细三角陶瓷颗粒涂布在无纺布上可让3M的磨料切割速度更快，并且使用寿命更长。而微复制胶能够让图案贴膜没有气泡残留，大幅提升操作效率。

在过去，大批量的生产意味着产品性能的大幅波动。但现在，得益于涂布、干燥、固化、卷绕处理以及其他技术的进步，这种情况已大为改观。3M的工程师们正着力研究能够精密控制、一体化设计并且更加高效经济的生产设备，用于大批量、卷对卷连续性的生产。

3M根据需求能够创造颗粒并使其均匀分散到如下介质中——液体、涂布、膜和复合材料，赋予其相关产品的独特性能，如研磨材料、齿科修复材料、油墨、窗膜和光学膜、碳纤微强化复合材料，以及一系列其他产品。基于3M对材料物理、化学和界面相互作用的研究，使我们可以精确地分布颗粒和纳米颗粒（如玻璃珠/玻璃泡、碳和金属氧化物），从而影响材料的强度、折射率、电导率、红外吸收、催化活性和其他特征。

3M是高分子材料开发和使用的全球领导者，采用挤出、共挤涂层以及其他高温降粘生产工艺，将这些独特的分子组合到一起并制成薄膜、胶带等产品。几乎所有3M技术平台和事业部都通过高分子加工来制造产品，包括车用和工业装配用胶带、标识和交通信号薄膜、窗户和显示屏应用的光线管理薄膜、医用胶带和敷料、遮蔽胶带以及办公室和管道胶带。

很多3M产品中的材料都通过物理改性或化学反应的方法进行过改造或增强。3M辐射制成技术可以引发材料的加热、聚合、交联、烧蚀，或降解。我们使用紫外线、电子光束、快节奏激光脉冲、微波、红外线、伽马射线和其他技术来制造性能更高的产品。辐射加工可以和3M的 51 个核心技术平台中的大多数平台相结合，同时对胶粘剂、研磨、齿科和医疗等产品平台而言也是关键的技术点。

产品关键性能的实现往往依赖于对表面化学特性、形貌特征以及涂层厚度的精确调控。3M通过持续优化真空、非真空及等离子技术，打造了这一具有重要价值的蒸镀工艺平台，能够在纳米至微米级精度范围内，均匀涂覆、去除或转化金属、氧化物及聚合物的单层或多层结构。我们现有众多产品所具备的耐久性、表面能、阻隔性、界面粘附性及光学和化学特性，均得益于公司在这一高性能制造技术领域的专业积累。

计算机视觉在3M多个业务部门的创新产品中起着不可或缺的作用。3M将光线控制材料的专业知识与顶尖的模式识别算法相融合，生产出机器可读性极高的创新产品，包括可帮助自动驾驶汽车导航的交通标识和路面标线、为患者量身定制的正畸/齿颚矫正治疗、采用先进的图像采集和分析技术的数字化口腔护理。

数据科学是一门跨专业学科，旨在使用科学方法、过程、算法和系统，从结构化和非结构化数据中提取知识并分析结果。3M应用数据科学为客户提供全新解决方案，涵盖医疗健康、安全、工业自动化等领域。我们整合自身的材料和流程数据，并结合各类研究和客户数据，打造出独特的3M产品和解决方案。

很多3M产品都应用到了电子产品和软件技术，如3M™主动安全高清扫描仪、3M™ Littmann®电子听诊器等。3M先进的电子系统通常与定制软件系统配套使用，有助于提升产品的智能化水平以及提高产品的价值。3M融合世界领先的材料和加工专业技术与云计算和分析技术，打造出3M电子和软件技术这一强大的平台，助力于生产智能材料、智能设备和智能系统，并提供智能服务。

通过先进的计算机建模和模拟技术，3M研究人员和工程师可以预测尚未成形的材料的特性，设计新产品，并加速开发更好的制造工艺。

通过原型构建和试验，3M可以加快高附加值的新产品研发。

先进机器人加工是一个融合机械设计、物理操作、感知科学和计算机控制设备的技术平台。3M采用传统的机器人加工技术来驱动制造价值流的优化，并且最近还采用先进机器人来大规模生产个性化产品。此外，3M还利用机器人加工技术，加快实验室高通量产品的研发进程，提升了机器学习能力，并开发出可用于自动化设置的高性能自动化产品。机器人加工技术改善了大部分3M业务部门的研发或制造进程，并且还将造福3M研磨、3M胶粘剂等其他产品平台的客户。

3M传感器以及采用3M组件的感应器能够检测到许多重要信号，并将它们传达出去，例如新生儿心脏的微弱跳动、破坏疫苗效力的温度变化、囊胞性纤维症的基因标示，以及让成千上万人陷入黑暗的停电事故。我们的技术可检测种类繁多的信号，包括热、光、压力、无线电、化学、生物和高压电信号。3M传感器应用广泛，从低成本指示器（例如一次性的灭菌测试条）到高级的自动化诊断设备。

应用软件旨在执行一系列协调的功能、任务或活动，让用户受益。应用软件可控制、监控、交互和支持诸多3M创新科技，包括医院的医疗编码应用、牙科和正畸临床/齿颚矫正临床的数字印模，以及执法部门的移动生物识别技术。应用软件可在智能电话、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑上运行，也可以嵌入到专用电子硬件和系统中。3M使用最先进的工具和技术来开发安全、易用、可扩展及可在全球部署的应用软件。

初面世的新技术给客户带来解决方案的同时，也会衍生出一系列的问题留待我们的科学家们解答：这是什么？它是如何实现的？我们还能更优化它吗？为回答这些问题，3M已经在测量、表征和了解材料及工艺方面积累了卓越的能力。我们的分析资源遍布世界各地，这使得3M的科学家们在新产品开发的各个阶段，无论是概念的形成，还是商业化及生产，都能充分利用分析优势。

如今，3M客户不仅需要世界级的材料和耗材，更期待获得包含3M产品自动化应用在内的完整解决方案。为满足这一需求，3M充分发挥在工业应用工程领域的深厚积累，包括对客户制造工艺的深入理解。自动化解决方案包括3M耗材（如粘合剂和密封剂）的设计或改进，以满足全球客户群体的完整工作流程需求。以机器人涂布的3M可挤出VHB™ 胶带为例，我们通过对胶粘剂产品的全面革新，实现了自动化应用。在其他案例中，我们则运用自动化系统集成技术方面的专业知识，围绕VHB™ 胶带等现有耗材开发解决方案。该技术要素的关键能力包括自动化产品设计、机器人系统集成、工业流程理解以及自动化应用开发。

对于半数以上的 3M产品而言，其生产工艺的最后一步是将薄膜、研磨材料、胶带或其他材料转变为客户所要求的具体形状和大小。 我们有能力对产品切割、成型及精整方式进行快速布局，因而能够确保高效的定制化服务和始终如一的品质。这种制造灵活性源自于柔性包装技术，它能为成品提供完善的保存和保护，并借此维护品牌战略。

3M在许多领域里拥有极其精准的制造能力。如要使制造误差小于光线波长，则需要用精度类似的工具来测量和检查产品的质量。3M发明了光学、红外线、紫外线传感系统、仪表和其他受知识产权保护的工具，用于测量产品的性能、强度、颜色、反射率和厚度。如此种种参数提供了精确且高速的检测，确保我们的工艺技术运行于最高的效率和稳定值，并以此保证我们的产品符合所有客户的规格。

在表面科学研究领域，3M的探索深度超越业内任何企业。我们通过电晕等离子体、火焰处理、气体或气溶胶等方式对基材（如薄膜、颗粒、纤维）进行改性，改变基材与接触层或基体间的界面特性。同样，在多层材料中，界面相互作用的理解与控制对产品性能至关重要。3M在界面与表面物理领域的控制技术，使我们能改善材料对流体和粘合剂的接受性、提高反射率，或创造其他创新性能特征。

现代先进制造技术对精度、一致性、成本竞争力和安全都提出了极高的要求。以最严苛的连续生产工艺的设计和运行为例，尤其是薄膜处理、涂布和干燥，鲜有公司能与3M相媲美。3M凭借在传感器、数据采集、建模和控制系统技术领域的优势，建立了灵活的、一体化和可持续的生产能力。智能生产的优势充分体现在为客户提供的每一份高质量的3M产品和快速适应市场变化的每一次产品的更新换代中。

在3M，可持续发展的使命之一是帮助地球上90亿的人口在2050年依然能够安居乐业。我们会怎么做呢？方法之一就是充分利用我们产品、工艺和包装的可持续性设计。3M的可持续性设计包括以下几个方面：
 

• 材料选择：尽量减少材料数量，使用可回收或可再生原材料，并避免使用危害人类健康或环境的材料。
• 高效的制造工艺和供应链：尽量降低能源消耗以及废物、废水和废气排放；使用当地供应源的短供应链并尽量减轻产品和包装重量，以降低运输过程对环境的影响。
• 产品使用期间为客户带来可持续性效益：在产品使用过程中节约能源或水资源，减少浪费或提升客户生产效率；或设计长使用寿命（耐久性、易于维修）的产品。
• 第三方可持续性认证：在产品设计过程中考虑使用寿命限制：产品可重复使用、回收或分解。产品采用易拆解和易回收设计，或实施产品回收计划。

3M的许多产品专为户外使用而设计。客户期望我们的交通安全材料、标识和其他产品在严苛的气候下暴露多年仍然能够保持可靠的性能。为确保优异的性能，3M开发出可以模拟世界各地极端户外条件（如光照、热冷和湿度）的技术。通过自然老化和加速老化实验，3M在测量、分析和应对最恶劣环境条件对材料的需求上建立了无与伦比的能力。

喧闹和令人不快的噪音不仅仅会刺激耳膜，也会对我们的健康和安全形成威胁。3M设计和制造的特种无纺布、粘弹性聚合物及其他材料能够吸收声音、抑制振动和控制不良噪声。在汽车领域，这些材料创造了一个更加安静的乘车环境。在计算机硬盘驱动器领域，它们能够降低令人厌烦的噪声，增加读取速率和存储容量。在工作场所，这些材料可以减少噪声对人员的干扰、保护听力，使交流更加顺畅。在医疗健康领域，它们可以提高听诊器的声音清晰度，为临床医生提供更好的诊疗环境。

3M作为气候技术领域的领导者，正运用材料科学创新加快开发应对气候变化领域关键挑战的解决方案。该技术应用涵盖多个领域：二氧化碳捕集、汽车电气化、制氢、建筑环境与适应性改造、电网转型、减少溶剂使用，以及可再生原料的推广应用。

显示器将各类信息呈现在我们面前，已然成为人们日常生活不可或缺的一部分。3M开发了一系列显示技术和产品，致力于提升显示效果，降低能耗，保护显示屏幕，维护信息安全，改善用户界面。3M在膜片、光源控制、粘合剂、纳米技术和微复制工艺方面拥有丰富的专业知识，并开发出能够支持下一代显示器的解决方案。

全球都在寻求新的生产和存储能源的技术，3M的科技也正应用于这个领域。 从消费电子品到电动汽车再到液流电池（用于电网存储和电信塔的后备电源），不管何时何地，3M的电池和燃料电池技术都能高效、可靠地存储和提供能量。 3M在燃料电池元件以及氧化还原液流电池领域，尤其是在经济高效的膜电极组件的设计和制造领域处于世界领先地位。在光伏产业，3M不断推动技术进步（包括阻隔性薄膜和菲涅耳聚光透镜），并提供极高粘合度和导电性的铝箔胶带等产品。

工程图案的适用技术和应用范围十分广泛，包括自定义图形的打印膜片、经久耐用的交通标识解决方案等。3M以首例数码打印的墙面大小的图形对广告进行了重新定义，并通过进一步改进相关设计，使安装更为便捷。我们还发明了基于微复制工艺的可打印反光标识基板，同时改进了墨水和颜料技术，以确保即使在最恶劣的条件下也能持久呈现真实、鲜艳的色彩。

3M 技术助力能源资源的合理安全利用。3M与全球客户协作，致力于提升能源资源的利用效率。例如，3M™ 隔热膜通过调控阳光照射，帮助降低制冷和制热成本；其他3M薄膜则通过将阳光更深入地导入建筑内部，减少照明需求。设备制造商使用我们的绝缘材料，可制造体积更小、重量更轻、保持低温运行且同时降低能耗的电机产品。

数字化浪潮席卷全球，日新月异的新材料和新技术为柔性电子产品提供了发展机遇。此类柔性电子产品可以作为显示器或传感器，在不同的使用场景中进行弯曲、调整或动态变形。此类产品最初的应用领域包括消费电子产品的折叠显示器、用于监测个人健康的可穿戴设备以及汽车3D人机交互界面等。3M拥有强大的材料、工艺和制造能力，致力于推动柔性电路的研发进程。

我们各行业的客户对空气净化有着共同需求，即去除空气中的污染物，以营造安全可靠的舒适环境。家庭同样需要洁净的室内空气。为满足这些严苛标准与需求，3M提供多种液体和空气过滤、分离及净化方案，涵盖驻极体、膜材料、活性炭和无纺布纤维技术。凭借这些专业技术，我们已开发出系列过滤产品，如3M的过滤器、滤芯、个人呼吸防护设备、家用及车载空气过滤器等产品。

该技术始于3M对先进材料的深入理解。这些材料可以整合成具有数百层结构的薄膜，同时也结合了3M在薄膜（和其他表面）上创造微观结构的优异能力。通过将多种技术综合应用，3M控制光线来改变日常产品。指示牌得以变得更加明亮和易于辨识；建筑更加高效节能；安全标识似乎浮动在文件之上；电子显示器画面变得更加生动，但消耗的电力会更少。这一切，都缘于光线控制平台。

凭借3M的紧固件产品，客户可以固定材料，也能拆卸材料，实现反复使用。我们结合各种独特技术，包括微复制、聚合物加工、胶粘剂及无纺布，创造出持久耐用的结构化表面。这些“固定和释放”紧固件已经转变应用于如婴儿尿布和研磨材料等多种产品上；同时它们也广泛使用于交通、医疗健康、体育用品和电器产品。

3M热管理材料可帮助各种行业设计运行温度更低、更为可靠的设备。该材料具备优异的稳定性、导热性、高介电强度和一致性，是微处理器、计算机、服务器系统、锂离子电池、电力变压器和高温处理设备热管理等应用的理想选择。此外，该材料还可保护设备周围环境免受高热负荷和火灾的影响。相关材料包含如导热流体、陶瓷、树脂、密封剂、粘合剂、胶带、衬垫、无纺布和陶瓷编织纤维等。