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3D列印印什麼?
2015/10/30
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3D列印這個名詞,最近在新聞中頻繁曝光,被譽為最貼近生活的未來技術之一。3D列印是怎麼做的?對你我的生活又有哪些影響呢?請聽今天的科學三分鐘,為您介紹:3D列印印什麼?

顧名思義,3D列印可以印出立體的物品,然後直接使用3D繪圖軟體,在電腦中先作出3D模型圖檔,再利用3D印表機印出立體成品。您也可以利用各種3D掃描技術,掃描現實生活中的物體,再列印出相同形狀的立體模型。

3D列印是怎麼做的呢?3D列印的流程,大多是先將3D軟體所建的模型,轉化為2D切層,再依照2D切層,一層一層把材料堆疊到我們希望成品成型的區域,然後不斷重複堆疊動作,直到3D成型。因此,可說是將傳統的「減法式製造」變成堆疊式的「加法製造」。這種技術可以快速製作出產品原型,提供設計評估與模擬,甚至可直接製作功能性零組件。

像這種堆疊製造,應用在塑膠類的材料上面,技術已經相當成熟。例如用熱來熔化可塑性的材料,比方說樹脂,再用類似噴墨印表機的噴嘴,把它一層一層噴出來堆疊成型。也有些技術是噴出液態的「光硬化樹脂」,用特定波長的紫外光雷射來照射,讓它變成固體,同樣也是層層堆疊成型,用類似印刷的原理,來印出立體的物品。

您一定也發現了,早期的3D列印技術,還是有限制的。首先,因為列印的材料都是塑膠類,沒辦法生產金屬、陶瓷的零件。其次,成品的精密度也需要加強。要把零件組裝起來,又是一個技術門檻。所以,如果有人想以家庭用的3D印表機,來印出複雜的機械,目前還是異想天開。

然而,3D列印技術還是潛力無窮。目前的研發,已經讓3D列印的材料,從塑膠進展到金屬和陶瓷,甚至透明玻璃材料的積層製造;也從原型製作,進化為實際產品製作,不再侷限於模型製造。比方我國的工研院,就以雷射熔化金屬粉末,燒結成立體的金屬物品,透過金屬材質的3D列印,成功製造出假牙、人工關節等產品。

另外,3D列印也愈來愈便宜,比方透過新的材料配方,家用3D印表機不必用到雷射,用一般紫外光或LED燈就能讓塑膠類的材料固化,作出立體物品,大幅降低了成本。

這項技術的遠景,可說是非常廣闊。未來少量生產的產品,可能不必庫存零件,要用的時候列印就好。而3D列印平價化的風潮,更讓家家戶戶都可以自己生產想要的東西,甚至有人嘗試把食品原料「列印」成菜餚呢。

不過值得注意的是,也有人企圖將3D列印應用在土製槍械的生產,倒是一個值得慎重思考的問題。

今天的科學關鍵字,就是

3D列印 3D printing

您可以透過這個關鍵字,進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2013-06-30 16:55:00播出
 
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3D列印(34)
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