2021.12.03 10:00

省去開模費用,自己列印公仔,現在3D印表機還能蓋房子了!

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幾年前,Maker 自造者或創客這個字眼紅了一陣子,各種開發板、IOT的產品紛紛出現在人們眼前,3D印表機也是那個時候出現在一般消費者的視線之中,對於一般消費者來說,3D印表機好像只能拿來印印模型而已,但其實早在「3D 印表機」這個名詞彙出現以前,在 1980 年代,美國和日本的研究者開始製造出能夠實作快速成型的機器,在自己的產品正式開模大量製造之前,先驗證看看自己的概念是不是對的。

這些年,我們看到3D列印被應用在醫療、建築、飛機零件....等等各種領域,甚至討論未來太空人的食物都可以透過3D列印來完成。三帝瑪引進世界各國不同種類的3D列印材料、3D印表機和3D掃描器,後來也增加3D列印代工及3D掃描服務、金屬鑄造等服務,用現在還有金屬3D印表機、雷射雕刻與切割機、機械手臂、CNC機具等相關領域。今天我們就請來3Dmart的行銷總監陳欣,Knifey來和我們談談3D列印這個話題。

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Q:什麼是3D列印?

A:3D列印可以說是一種加法製造, 3D列印是用層層堆疊的方式將材料結合成想要的樣式;可以使用的材料和技術有非常多種,但原理都是從無到有長出最後的成品 。

 

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Q:使用3D印表機的好處是什麼?可以應用在哪些領域 ?

A:3D列印是用疊加方式產生物體,和傳統CNC銑床將材料塊切削成型的原理正好相反,由於是針對想要的區塊遞增,因此不會浪費角料。在製程方面,以往打樣多是以蠟模或銑床加工反覆修改、測試及確認,工時長、成本高;3D列印採用數位檔案,除了修改容易、無須進廠加工,在辦公室就能及時完成樣品或工件,快速看到成果。

創客或藝術領域中甚至直接作為成品販售,從大型工業、傳產、新創公司到自由業都可以看到3D列印參與其中 。

 

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Q:3D印表機的種類有哪些 ?

A:市場上最常見的三種區分是FDM(熱融堆疊)、光固化、粉末燒結,工業用還有噴墨型或金屬列印 。

 

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Q:熱融堆疊和光固化的優缺點各是什麼 ?

A:熱熔堆疊是最受觀迎的線材列印,通常使用PLA線材作為原料,品質好的印完就是成品,不需化學處理,也不會有太刺鼻的味道,成品會有一層層的細微紋路,適合用在工件測試或產品開發。

光固化還可以再分為LCD、DLP、SLA,以不同的光照原理為區分,共同點是原料都是液態樹脂,有較重的氣味。另外樹脂有黏性、不易清潔,印完要以酒精清洗、紫外燈二次固化,在外觀和強度上才會達到最好的效果,但是外觀光滑細緻,是小型物件或公仔的首選 。

 

Q:工業用和消費類的3D印表機差別是什麼 ?

A:看得見的兩項反映在價格、品質,看不見的是穩定度;消費型機種適合生活應用或學習,對精度要求一般、價格從幾千元到幾萬元左右都有,新手參考官方教學通常都會成功;如果要以低成本進階開發,高度仰賴用戶自行開源或改裝經驗。

工業設備穩定度較高,可用多元的特殊料,通常可以針對原廠步驟完成高品質的成品,不太需要額外改裝開發,以生產效能為導向,穩定度反而是多數企業客戶的需求 。

 

Q:3D印表機該如何使用?學會使用3D印表機難不難 ?

A:簡單說有三個步驟:先有想法、完成圖檔、列印成品,只是要印出東西超級簡單,深度應用也可以玩的很複雜 。

 

Q:如何得到建模的資料?使用3D掃描器是最快的方式嗎 ?

A:其實免費的網站資源非常多,Google搜尋就會有很多現成模型可以下載,未必需要自己建模,3D掃描只是其中一種方式,但不是最快的做法 。

 

Q:3D印表機可以使用哪些材質來列印?差異是什麼 ?

A:現今的材料非常多種,常見的PLA、ABS、尼龍、木纖維、碳纖維都有,異材質通常著重在外觀和特性;木纖維有仿木質感和氣味、碳纖維強度較高…等;工業用料還有PP、PC這類選擇,用於耐酸鹼或高溫環境 。

 

Q:使用熱融的方式,會產生有毒氣體嗎 ?

A:列印中難免會產生塑膠微粒,但並非是有毒氣體,對於工作安全有考量或大量使用的工程師,建議選擇封閉式印表機或帶有過濾外罩的機型就能解決 。

 

Q:目前3D列印的速度多快?印一個10公分X10公分的公仔大概需要多少時間 ?

A:這是一般用戶常有的問題,實際上3D列印的速度不只取決於大小,造型、密度和單層高度、選用的技術都會影響到所需時間 。

 

Q:目前買3D印表機的消費者大多是買來印什麼東西 ?

A:一般用戶通常是製作模型公仔或生活工件,企業用戶多是用於改善產線或產品開發 。

 

Q:新聞上可以看到3D印表機有人拿來列印飛機的金屬零件、有人列印一整棟房屋,或是列印食物,目前是可以做到的嗎 ?

A:是的,這些目前都已經蓬勃發展,比較可惜是台灣地震頻繁,所以需要鋼骨結構的房屋比較不適合直接列印,食品印表機我們目前已經代理進台灣,金屬列印價格目前較高,是未來最受矚目的3D列印技術 。

 

Q:除了3D印表機,還有沒有些周邊的工具可以和3D印表機搭配使用的 ?

A:以創客用途來說,通常還會搭配雷射雕刻、真空成型(翻模)、超音波切割刀…等,用來完成精細作品或製作產品包裝;而且企業通常會根據不同需求搭配多種列印技術,或是更高階的CNC、打標機…等產線工具做輔助 。  

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