商情新聞

3D列印(3D printing)，又稱積層製造(Additive Manufacturing, AM)，屬於快速成形技術的一種，是一種以數位模型文件為基礎直接製造任意形狀的三維(3-Dimentional)實體之技術。3D列印與傳統的機械加工技術的差異(圖1)；後者通常是採用切削或鑽孔(即減材工法)來製作所需之物件。3D列印過去常在模具製造與工業設計等領域被用於製造樣品模型，近年來逐漸有應用在一些產品的直接製造之案例出現；特別是一些高價值應用，像是醫療器材的髖關節或牙齒，或者是一些飛機零部件。除此之外，該技術在珠寶、鞋類、建築工程、汽車、航太工業、牙以及其他領域亦都有所應用，這意味着「3D列印」這項技術已開始走向普及化。
  切削加工(減材工法)                                                    3D列印(增材工法)
圖1、3D列印與機械加工工法之差異
在3D列印技術中，熔積成型技術(Fused Filament Fabrication, FFF, 圖2)的機械結構最為簡單、設計最容易，在製造成本、維護成本和材料成本也最低。因此，熔積成型(FFF)是個人3D列印機中使用得最多的技術，所使用的材料以ABS和PLA為主；其它像是聚碳酸脂(PC)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚乙烯醇(PVA)也陸續有材料製造業者針對熔積成型技術(FFF)開發出來的材料。由於此技術是以熱塑性高分子為列印材料，不僅在產品的材質特性上與市售塑膠產品相同，可使用的材料種類也較不受限(原則上只要材料能製成線條即可列印)。
使用熔積成型(FFF)的3D列印技術之所以成為目前個人3D列印機(3D printer)的主流，除了前面所提到的原因外，另一個很重要的因素是這類的3D列印機之軟硬體有非常完整的開放性資源(Open Source)，可以提供所有人使用與應用。所以，只要是對3D列印有興趣的人，都可以從這些網站裡找到需要的資料，改進個人已經擁有的3D列印機，甚至可以組裝出一台完全由自己設計、組裝的個人3D列印機。

圖2、熔積成型技術(FFF)示意圖

使用3D列印技術做出成品必須具備四項要素：1.線材(Filament)，2.數位三維模型(3D Model)，3.軟體(用於數位模型的切層及數控轉碼)及4. 3D列印機。有了上述的四項要素，不僅可以依照個人的想法列印出個人化的產品，更可以用3D列印機去列印出3D列印機所需要的零組件，複製出另外一台3D列印機，甚至是由自己改良設計的獨一無二之3D列印機。

目前國內在3D列印的領域，各項要素皆已有業者投入，但都是壁壘分明，缺乏跨領域的相互交流，以了解各項要素之問題與需求。因此，基於系統整合的想法，塑膠中心除了建置既有3D列印技術與創新設計平台外，也應用塑膠中心在高分子材料研發之能量，讓3D列印的各項要素能在這整合的平台下，提供需求者一條龍式的技術服務。

這種一條龍式的整合服務與現在使用3D列印的另一個差異是線材部份；由於現有市售品都是單一材料顏色以1磅或1公斤的包裝販售，造成每個列印的產品之材料與色彩變化受限，大大的限制了使用者的創意與想法。如果搭配一台像個人3D列印機的個人線材製作機，讓使用者可以按照自己想用的材料、配色製作成線材，一方面可以降低購買材料的成本，使用者不再因為要製作一個小成品購買單一的大量線材；一方面也增加了3D列印的實用性。

綜上所述，隨著個人3D列印機的普及，傳統的加工製造業將受到很大的衝擊，每個人都可以按照自己的想法來製造個性化的產品，人們將從目前虛擬的網路世界轉移到現實的加工製造業，數以百萬計的發明家和愛好者的集體創意潛力將蓬勃而出，實現了全民製造，掀起新一輪的工業革命。