3D成形技術

3D列印是以3D列印機根據設計好的3D模組，一層一層射出元件，並加以堆疊、黏合的技術，列印成本與成品形式根據使用的材料與硬化技術，而有很大的差別。由於3D列印目前主要為提供高單價客製化產品，還難以達到量產、商業化的規模，但在航太與車用等講究精密零組件的領域，3D列印仍有龐大的應用市場。

品質較穩定的3D列印機通常只有1～3色，其餘的色彩需求由染色或塗料來加工，塑膠、紙類及金屬為最常見的列印材料，且能使用的材料也會隨著技術提升而增加。依照製程來分，3D列印有7種常見技術：FDM（熔融擠製）、LOM（層狀製造）、3DP（粉末噴墨）、DLP（數位光處理）、SLA（光固化）、SLS（選擇性雷射燒結）、SLM（選擇性雷射熔化），以下分別進行簡介與比較。

（一）FDM：此技術最常採用的材料為塑膠，又以ABS樹脂與PLA（Poly-Lactic Acid）最常見。ABS具有高強度、低價格且耐熱的優點，但在高溫下會產生有毒氣體，採FDM技術時，材料會被加熱至半熔融狀態並在平台上擠出，再因溫度下降而固化，如此反覆地向上堆疊。這種技術是最常見的3D列印技術，價格也最低。

（二）LOM：LOM是將材料薄膜切割成需要的形狀，然後再一層層透過膠水黏貼，所以LOM除了可採用塑料外，也能使用紙張作為原料，也被叫做紙張積層（Laminated Paper）。這種技術的列印速度較快，但會產生較多的廢料。

（三）3DP：原文為3D Printer，或稱為Plaster-Based 3D Printing。製成原理是在平台上鋪上粉末，然後再從噴頭噴出黏著劑，將需要固化部分的粉末黏在一起，層層重複到最後將未黏住的粉末回收、完成成品。原理類似噴墨印表機，所以也被稱為粉末噴墨或膠水固化噴印。3DP採用灰白色的石膏粉體材料，可在形成時噴上彩色膠水，其性質相對其他材料安全且價格低廉，但模型表面會帶有沙粒感的顆粒狀，且結構強度會相對較差。

（四）DLP：這種技術用DLP的投影功能，將一層層圖片照射在光固化樹脂上，逐層堆疊製造出成品。成品的細緻度較高，但材料較昂貴、硬度偏低，應用領域與FDM相反。

（五）SLA：SLA類似DLP，同樣以光固化樹脂為材料，透過雷射一層層掃過液態的光固化樹脂使其硬化成型，再讓硬化的部分下移，重複硬化製成以覆蓋先前的液態光固化樹脂。與DLP的差別在於DLP是逐步將模型拉出樹脂，而SLA則是往下沉浸。SLA的成品同樣具備細緻特色，且透過雷射掃射可快速製造大型物件；光固化樹脂成本較高也是同樣的缺點。

（六）SLS：SLS製程是類似3DP及SLM固化粉末堆疊的技術，差別在於SLS和SLM採用雷射而非接著劑，所以從速料到金屬粉末都可作為SLS的材料，只需以雷射加入粉末內部的黏合劑，將粉末黏在一起成形；但因採燒結成型製成，所以成品的晶粒結構和特性等都會與原本粉末有所差異。

（七）SLM：SLM以金屬粉末為主要材料，透過更高功耗的雷射將金屬粉末加熱成液態，然後與其他材料結合再冷卻固化。SLM特色在於成品強度高，且能夠直接列印金屬零件，適用於航太零件印刷。但SLM的機台設備也比較貴，材料選擇也較少。(工商時報)

資料出處：http://www.chinatimes.com/newspapers/20151018000077-260204

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