Page 87 - Vol.14

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Vision
新象新知
黎
To Give Anything Less than
昌憲
Your Best is to Sacrifice the
Gift.
Austin Li

圖一、3D 列印之立體地形圖 [Terrainator, 2013]

前言
2 013年科學人、美國時代週刊、英國經濟學人等科學雜

誌，將3D列印視為將會是21世紀全球增長最快的工業
之一，並認為3D列印為推動且實現第三次工業革命的關鍵技
術；此外，在實務應用上，美國麻省理工學院除於同年開設了
圖片來源 http://itersnews.com/?p=22007
如何自由製造構件的課程外，並建立3D列印裝置與雷射切割
設備的實驗室，另中國也同步加入此研究並規劃為國內的高等

科技一日千里： 研究學術機構建立3D列印實驗室。由此可知，3D列印將會是改變全球經濟的新興科技或次世代的工
業技術。

哇…3D列印建廠不是夢！ 3D列印的起源與原理

Cutting-edge Technology Enables the Impossibility : 3D列印的起源

Building New Fabs with 3D Printing 積層製造技術 (3D 列印 ) 的概念乃源自於 1982 年由美國一項專利中提出使用分層製造方法來組成
立體地形圖 圖 1 ，近年來因伴隨著電腦、雷射及新材料等技術的發展，先後分別於 1987 年美國的
3D Systems 生產出第一台以光固化製程為基礎的積層製造設備，隔年 1988 年至 1989 年間日本
文│黎昌憲│新廠設計部│
的 CMET 與 SONY 將立體光固化技術發展的更加成熟，其間又經過熔化成型製造、立體固化、疊
層式製造等不同技術的演變；到了 1992 年美國的 3D Systems 利用雷射熱量來熔融粉末材料的雷
射燒結技術，在 1993 年 MIT 研發出直接精密鑄造技術並投入生產，有了更進一步的突破。1996
本文針對積層製造技術 (Additive Manufacturing)，即俗稱的 3D 列印 (3D Printing，以下簡稱 3D 列印 )，
年美國的 Z corp. 則以概念模型研發出 3D 噴墨列印技術，使用澱粉基和石膏基粉水基液體黏合劑
以層級性的敘述方式來研析 3D 列印的由來、階段發展歷程、技術原理與特色以及未來趨勢及應用，並透過
來生產模型，推出了世界上第一台商用多色 3D 印表機 (Z402C)，其間各國乃紛紛投入研發 3D 列
3D 列印的應用實例，進行詳實之探討與論述，研究內容包括：3D 列印的起源、定義與原理、3D 列印的優
印技術，直至 2000 年以色列的 Objet geometries 則應用了噴嘴和紫外線光源來噴塗硬化光感聚合
勢與突破點，以及 3D 列印技術製程。研究發現，透過逐層堆積材料來製造產品，不僅突破傳統製造的加工 物，此為世界上第一台 3D 噴墨印表機 (Quadra)。
模式，並可實現複雜結構的快速製造，且具備客製化與設計驗證功能，乃至於 24 小時不間斷製造、大量生
3D 列印的定義
產、低成本、原材料使用率高、免除開模成本以及縮減技術性人力等優勢所在，不但改變了以往傳統的材料
加工模式，對製程過程與管理模式可產生重大變革。 美國材料與試驗學會 (ASTM) 對積層製造與 3D 列印有明確的定義，3D 列印係指一種依據 3D
[2]
CAD 資料將材料轉換為製作物體的過程 ；廣義而言，以設計資料作為基礎，將材料 ( 包括：液體、
鑑於 3D 列印製造技術不斷推陳出新之故，本文導入設計發想進而以虛擬到實現的觀點，尋求突破 3D 列印
技術、材料應用於科技廠房的發展性與潛在機會。

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