3D列印技術 醫材、航太發展趨勢

3D列印協會理事長鄭正元。圖/李淑慧

3D列印機早期多用在快速打樣,經20年發展現已是非常容易自動化生產的工具,在創客風潮興起下,發展出桌上型機種進而成為此波主流,在電腦輔設計助力下,以3D列印的產品相當廣泛,在諸多應用中最成熟的就是醫材領域之牙科。

對3D列印,亦即積層製造技術這新式技法,3D列印協會理事長鄭正元博士特就產業發展、應用及未來趨勢詳加闡述。

鄭正元說,人類製造歷史至迄今,唯有牙齒需要客製化且量大,其中最具代表性的就是隱形牙齒矯正器,生產超過100萬件已跨過產業門檻,為何是透明牙具?因採電腦矯正,一次要做10-20套,一套要做30餘顆牙,量是最大,所以會從此處成熟。只要前端牙齒數位化做得到,就可成為獨立產業。除牙齒外,另一需客製化且量大的產業就是航太,CNC加工是將材料移除,移除愈少成本愈低,3D列印是採材料加入法,加的愈少加工時間愈短,成本愈低,因要加的愈少,因此就會做成空心、空孔,零件變輕,航太業最重視零件輕量化。因此航太及醫療生技這兩個產業會最先導入3D列印,隨著技術的普及會有愈來愈多的產業採用3D列印。

鄭正元分析,3D列印未來趨勢是走向複合製程,如東台精機的金屬雷射積層製造設備之應用,先用雷射光將材料加入,再以CNC加工維持工件精度,他在1994-95年間即發表過3D列印需兼具速度與精度,一定要走向複合製程,且會從塑膠及金屬開始。

特別是在塑膠之應用,3D列印已發展出雙噴頭或光固化多點照射,如HP用噴嘴噴出熱觸媒每秒噴3千萬個點,再照熱將材料融化,速度是目前3D列印的10-100倍,如此即可達到快速量產。

鄭正元表示,3D已走向製造特質,兼具精度與速度,前兩年是過度投資導致衰退,現已調整回來,每年皆有30%~40%成長,未來發展極為看好。

(工商時報)


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