2013年7月7日 星期日

3D列印(Three Dimensional Printing)

「3D列印」風潮從歐美吹到亞洲,台灣也掀起一股熱。3D列印究竟在紅什麼?產業人士認為,3D列印「低成本、普及高」,汽車到球鞋都能印,是吸引廠商跨入的最大誘因。


3D列印的起源可回溯到1980年代晚期,一些新創公司和學院例如美國德州大學奧斯丁分校發明了一些機器,能在幾分鐘內依照數位設計製作出三維模型。因為能幫助發明家和工程師以快速且比較便宜的方式製造出原型,所以在過去幾十年來一直頗負盛名。

從那時開始,3D列印往兩條路線發展。其中一條是業餘愛好者以及想要創業的人利用要價不到兩千美元的機器,就能快速製作出塑膠模型。這種流理台似的設備能讓使用者發明出新物件──因此有人拿3D列印和個人電腦相提並論。

另一條路線,則是大型製造商建立了具有工業強度的先進方法,以製造飛機零件,或是人工置換髖關節這類生醫裝置。能達到標準的機器要價可能高達三萬美元,這些以雷射為基礎的設備能製造高品質的金屬產品。這些列印機器可使用聚合物、金屬或其他液態或粉末材質的原料。待製產品一開始必須有數位檔案,能讓設計師在開始製作之前進行改良,讓成本的衝擊降到最低。

在美國,擅長使用3D列印技術於塑料類,而歐洲的國家,則利用它來發展金屬類。早期3D列印技術的專利多集中在「3D Systems」及「EOS」二家公司手中。近2年來,3D列印開始普及化,最大關鍵在於「3D Systems 」與「EOS」握有的專利已經陸續到期,才使得市場開始研究並推廣3D列印。

目前的電影、電視、電腦到電玩,無不以 3D 顯示技術來吸引消費者的目光,相機、攝影機也紛紛加入 3D 拍攝的功能,讓照片及影像更為立體。此時,印表機也加入了3D 的行列,「3D 列印」的技術日趨成熟,已經可列印出與原型一模一樣的立體物品。現在的 3D 列印技術不再只是工業模型或者醫學應用領域的專有名詞,早已逐步融入到我們的日常生活中。

3D列印技術經過這20餘年的發展,全球產業規模已近17億美元,並以每年平均2至3成的速度成長;隨著個人主義興盛,少量多樣的客製化商品逐漸成為消費趨勢,加上3D印表機的技術門檻及成本逐漸下降,「人人擁有一座小工廠」不是夢。 近年來3D列印應用範圍愈來愈廣泛,從美國福特汽車(Ford)到美商美泰爾(Mattel)的芭比娃娃,從醫療領域的肝臟器官到美國太空總署(NASA)研發的太空食物都能透過3D 列印製作出來。

日前全球二大球鞋商耐吉(NIKE)及愛迪達(ADIDAS)也投入3D列印製鞋的研發技術,二大企業看重的就是「省成本」,以往製作一雙球鞋的原型,需要12名技師,且須花上4至6個星期,若改成3D列印,製作原型所需人力不超過2人,能為企業省下大筆的成本費用。


 
荷蘭設計師 Janne Kyttanen 所設計的 FreshFiber 系列 iPhone 手機殼
 
 
 
3D 列印技術製作的人形公仔

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