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顛覆製造，3D印表機實現你自造的夢想

105/03/16 5471

曾文鵬｜東台精機股份有限公司

在克里斯．安德森(Chris Anderson) 所寫《自造者時代》(MAKERS)一書中提到「現代煉金術：想要什麼，有3D印表機就搞定」，在自造者常用的設備當中3D印表機是最常被提起，也是自由度極高的製造工法。當製造從傳統減法走向加法，顛覆過去的觀念，讓人人都是設計師，也能很快成為自造者，所以3D列印在2012年開始也被稱為積層製造(Additive Manufacturing) ，將3D的圖檔切成2D的圖面，一層一層疊加製造出來，讓設計者能更自由實現創意。

3D列印分類

3D列印根據ASTM標準共有七大類製程，包括光聚合固化技術(Vat Photopolymerization)、材料噴塗成型技術(Material Jetting)、黏著劑噴塗成型技術(Binder Jetting)、材料擠製成型技術(Material Extrusion)、粉體熔化成型技術(Powder Bed Fusion)、疊層黏合成型技術(Sheet Lamination)及指向性能量沉積技術(Directed Energy Deposition) 。每類技術都對應不同的材料與應用市場，像一般常見桌上型3D列印機(FDM，Fused Deposition Modeling)就屬於材料擠製成型技術，利用噴頭擠出熱塑性塑膠來成型物品，是最普及的機種；而最近在航太、醫材、模具及文創上應用的越來越廣泛的金屬3D列印(SLM，Selective Laser Melting)是屬於粉體熔化成型技術，將鋪成數十微米層厚之金屬粉末利用雷射選擇性熔融，可製成高複雜緻密金屬物品。

3D列印的應用

3D列印的應用從快速原型(Rapid Prototyping)、食物、衣服、汽車、房子、珠寶、航太、模具到醫材等，非常廣泛，甚至在不久的將來皮膚、血管及器官都可以「印」出來。工業應用直接製造更是近來專業3D列印的重要發展，像GE Aviation 的LEAP引擎燃油噴嘴是很有名的應用案例，將原本由20個元件組成的噴嘴，利用金屬3D列印一體成形，內含新的冷卻水路設計，整體重量卻減輕25%，而耐久性提升為傳統的5倍，是很成功的應用案例。

3D列印走到哪裡

從美國先進製造計畫化推動3D列印技術開始，全球這幾年來許多的國家相繼投入更多的資源，媒體也不斷報導，推升這已存在30年的技術，重新得到人們的關注。在2015年Gartner 公司所發表3D列印炒作週期(Hype Cycle)中，消費型3D列印已經走過人們的期望高峰而邁向修正段，代表著目前現有的桌上型設備還不足以滿足一般消費者需求，從2015年全球3D列印兩大龍頭公司3D systems 與 Stratasys分別陷入成長困境可窺一般。2016年剛開始，3D systems即宣布終止Cube消費型設備系列之銷售，開源3D列印機的鼻祖公司RepRapPro也宣佈結束營業。但大家可特別注意，3D列印在醫療及工業上的應用卻正漫延擴大中，許多世界大廠(如奇異、惠普、美國鋁業、波音...等)正朝向此真正的科技落實進展中。

自造者3D列印體認

當一個自造者使用垂手可得的消費型塑膠3D列印製造設備實現設計確認與製作原型的同時，應當可體認自造者並非每一樣零件都得自己製造，而是也能透過網路、社群尋求共享資源來達成3D列印直接製造功能性物品(如金屬應用)，產生真正價值，這是成為成功自造者的重要關鍵。再者，3D列印只是製造的一部分，無法完全取代傳統製造，未來的製造將是利用加減法製造並整合物聯網應用，在這未來數十年的時間裡是真正的製造大趨勢。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播：啟動人人「自造」的新時代」執行團隊撰稿)

責任編輯：許喬斐
校閱：楊斯嵐

3D列印(17)

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