3D 列印

3D列印妳、你的夢想

3D列印的普及將帶動一波全民製造、量身客製的風潮，每個人都可以將設計的想法化為產品原型，人人都可以擁有一座小型工廠，這就是全球正風起雲湧的第三次工業革命。

【李四端的雲端世界】2012/11/24 製造業危機! 「3D列印」第三次工業革命

3D列印被稱為第三次工業革命

《經濟學人雜誌》提出，製造業的數位化與社群化將掀起第三次工業革命。而其中最關鍵的技術，就是3D列印。透過3D列印，規模經濟將不再是製造業的重點，社群化的合作與產品的獨特性將是這波工業革命的新趨勢…

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傳統製造業 VS 3D列印

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3D列印號稱無所不印

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3D列印對製造業的影響

製造業回流先進國家
機器即工廠，人人都可創業
產品創新速度加快
個性化商品將更為風行
工業設計門檻降低
創意設計價值提升
3D醫療健康新革命

3D列印機原理

透過電腦輔助設計或電腦動畫建模軟體建模。
再將建成的三維模型「分割」成逐層的截面，從而指導印表機逐層列印。
接著印表機讀取檔案中的橫截面訊息。
再利用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地列印出來。
最後將各層截面以各種方式粘合起來從而製造出一個實體。

認識3D列印技術

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一、熱熔沉積成型(Fused Deposition Modeling , FDM)

以加熱噴頭融化塑性材料，比塑料熔點高一度，噴頭擠出塑料後會馬上凝固在印表機印台上，以此方式依照3D圖樣層層堆疊。

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二、立體光固成型(Stereo Lithography Apparatus , SLA)

以紫外線或雷射照射液體光敏樹脂，使加工表面固化成型，下降升降台，並重複上述動作堆疊成型。

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三、3D粉末列印(3DP)

以石膏粉末為基底，使用具彩色墨水及黏結劑的噴嘴，針對成型部位噴膠，再以滾筒鋪上新一層粉末，重複至產品成型。

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四、選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering , SLS)

以金屬粉末為原料，透過雷射光照射成型部位，讓金屬粉末燒結凝固後，再以滾筒鋪上一層新的粉末，至物品成型。

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3D列印應用與材料

FDM熔融層積 3D 列印常見的材料

（一）PLA(Polylactic Acid)

PLA (Polylactic Acid聚乳酸)是桌上型3D列印機中最常用的材料之一。
這是最多數FDM 3D列印機列印材料的選擇，因為它能在低溫下列印，且不需要加熱平台。
在學習3D列印的過程中，PLA是一個很好的材料，因為它易列印，非常便宜，可以創造出可用於各種應用的部件。
當今市面上最環保的線材之一。材質來自玉米和甘蔗等農作物，可再生，最重要的是可生物降解。讓它在列印過程中釋放出甜美的香氣。
列印參數:
- 加熱平台溫度：45-60°C
- 列印平台: 藍色膠布、PEI、玻璃、膠水
- 噴嘴溫度：190-220°C (不需要特殊的熱端)
- 冷卻風扇:需要部份風扇速度100％
優、缺點

（二）ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)

ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）在3D列印領域上有長久的歷史。
它是工業3D列印機使用的首批塑料的材料之一。
多年後，由於其低成本和良好的機械性能，ABS仍為非常受歡迎的材料。 ABS的最大優勢是高韌性和耐衝擊性，能夠列印耐用的部件，能承受額外使用的磨損。
基於此原因，樂高積木就是用這種材料製成！
ABS同時具有較高的玻璃轉化溫度，這表示變形前可承受更高的溫度，使ABS成為室外或高溫應用的理想選擇。
使用ABS列印時，請務必使用通風良好的開放空間，因為會有輕微的氣味。當ABS冷卻時會收縮很多，因此控制好溫度是十分重要的。
列印參數:
- 加熱平台溫度：95-110°C
- 列印時建議使用外罩
- 列印平台:需使用膠帶或ABS膠水
- 噴嘴溫度：220-250°C (不需要特殊的熱端)
ABS 優、缺點

（三）TPE (Thermoplastic Elastomer)

TPE是一種熱塑性彈性體材質，印製出來像是軟性橡膠3D列印材料。特性如下:
- TPE 3D列印材料能製作可彎曲且能夠回彈的零件，像是 - 塞子、皮帶、彈簧、電話機殼等等更多。
- 極其靈活且彈性極佳的3D列印材料，讓您印製的3D列印成品非常軟Q，不同於一般常見的ABS以及PLA。
- TPE 3D列印材料建議搭配近端送料3D印表機；若使用遠端送料3D印表機，則需注意放慢速度並搭配2.85mm的線徑
列印參數:
- 加熱平台溫度： 45-60°C (不一定需要加熱平台)
- 列印平台:需使用膠帶或PEI
- 噴嘴溫度：225-245°C (推薦使用直接驅動擠出機)
- 需要部分冷卻風扇
TPE 優、缺點

（四）Nylon (尼龍)

在工業領域使用的3D列印材料必須要有高強度、耐磨損、低摩擦係數…等特色。一般ABS塑膠未必符合需求，這時就可試試尼龍啦 !
尼龍是一種堅韌且半彈性的材料，具有高耐衝擊性和耐磨性，是列印耐用部件的理想選擇。
尼龍（又稱聚酰胺）是塑料工業中常用的材料，以韌性和彈性著稱。
尼龍線材通常要求噴嘴溫度接近250℃，然而，某些品牌由於其化學成分不同，能夠在低至220℃的溫度下列印。
列印尼龍線材的一大挑戰是它們具吸濕性，很容易從周圍吸收水分。尼龍吸濕後會導致幾個列印質量的問題，因此線材的保存非常重要，需特別注意。
列印參數:
- 加熱平台溫度：70-90°C(建議使用外罩)
- 列印平台:膠水、PEI
- 噴嘴溫度：225-265°C
- 可能需要全金屬酒精
- 不需要冷卻風扇
Nylon 優、缺點