3D列印應用領域有哪些？了解3D列印原理及技術介紹

3D列印應用的出現，不僅改變你我的生活，也轉變了物品製造的流程，並顛覆各個領域對於物件製作的印象。今天就來與各位分享常見的3D列印技術有哪些？原理是什麼？又要如何將3D列印應用在不同的技術領域上呢？跟著我們一起認識3D列印應用的小知識吧！

3D列印應用是什麼？

3D列印是什麼？大家以往熟悉的列印技術，是讓列印機進行二維度（X軸、Y軸方向）的列印作業，也是所謂的平面列印。而3D列印顧名思義，就是在列印時加入了Z軸（第三維）的方向，讓列印成品一層一層堆疊出，最後以立體（3D）的型態出現。

3D列印應用技術與原理

3D列印發展至今，為了讓許多領域得以應用此技術，出現了不同的列印模式。目前常見的3D列印技術有 FDM 熱熔堆疊成型、SLA 光固化成型技術、SLS 選擇性雷射燒結、SLM 選擇性雷射熔化。不過這些3D列印原理是什麼？有什麼不同？又有哪些優缺點呢？一起來看看吧！

• FDM 熱熔堆疊成型（Fused deposition modeling）

FDM 熱熔堆疊是目前最普遍的3D列印應用方式，也是大眾初接觸3D列印時較熟悉的模式，其列印原理是使用熱溶性的線材，經過加熱後由列印噴頭擠出，並依照程式計算路徑一層層往上疊加，列印成品外部常會有層狀紋理，相比其他3D列印技術，使用FDM 的成本相對較低。

• SLA 光固化成型技術（Stereo Lithography Apperance）

SLA 光固化成型技術是以液態光敏樹脂作為列印材料，透過光敏樹脂在被特定波長與強度的雷射光照射後會固化的特性，並藉由升降台的垂直方向移動，層層將樹脂固化，逐步列印出3D固體成品，成品表面平整光滑。

延伸閱讀：3D光固化列印技術介紹-SLA v.s. DLP v.s. LCD比較
 

• SLS 選擇性雷射燒結（Selective heat sintering）

SLS 選擇性雷射燒結是將粉末狀的熱塑性材料倒入列印機中，透過雷射光固化、融合材料，在特定位置層層燒結堆疊，最後完成3D列印應用，產品表面會有霧狀的磨砂質感。因作業時，塑性粉末會充滿整個列印空間，列印過程不需擔心成品無支撐力，所以不像 FDM、SLA 要再額外列印出支撐成品的部分，不過材料成本費用較高。

• SLM 選擇性雷射熔化（Selective Laser Melting）

SLM 選擇性雷射熔化與 SLS 原理相似，都是採用粉末狀的列印材料，差別在於 SLM 的粉末材料為金屬粉末，而在列印過程中，SLM 會將金屬粉末完全熔化後再成型，所以表面均一性良好，而 SLS 不會完全將粉末完全溶化，達到塑形程度即可。

3D列印應用有什麼優點？

3D列印技術少量製作且無需過多人員參與，降低許多修改、調整產生的耗材與時間成本，大幅提高應用效能，相對於傳統製作零件，省去了工廠開模、與外部人員傳遞資訊等繁瑣的過程，並擁有下述五點優勢：

1.開發成本降低
2.節省與外部人員反覆溝通所耗費的時間成本
3.提高產品品質與設計彈性
4.3D列印過程迅速，可縮短產品開發的週期
5.經手人員減少，提高產品的保密性

3D列印應用領域有哪些？

大部分的人或許沒有發覺，但3D列印應用所涵蓋的領域相當廣泛，像是：

• 航空航太業

可謂率先將3D列印應用在零件製作的行業之一，如內部功能零件或是客座的裝飾物件上，藉以降低生產成本、零件重量、提高生產效率。

• 汽車行業

同為早期即投入3D列印應用的產業，廣泛用於汽車元件的製作生產，降低開發成本，擺脫傳統製程的種種限制。除了汽車，其他交通配件也能用3D列印技術達成，可參閱【戰鬥民族的3D列印工廠-鐵路機車配件製造】。

• 模具製造

將3D列印應用在模具製作上，不僅製成快速，也不用像傳統製程，在開模上會經過無數次的修改，加上製成的模具重量也較輕，應用上十分便利。

• 牙科、醫療

3D列印應用也能在醫療領域中大顯身手，像是等比例列印出病患組織，協助醫師手術前的模擬，或是用以製作復健用的相關輔具等用途。應用案例可參考【梅奧診所醫學中心使用Pro2 Plus 3D列印脊柱手術模擬器】一文。

• 玩具、服飾配件

透過3D列印技術，不僅能更精確地呈現模型玩具的細節，甚至也能應用在服飾產業，生成出傳統織法難以呈現的花樣

• 藝術文創

早期傳統工法較難表達的藝術品意象，現在也能夠利用3D列印技術達成，許多新興創意以及被過去視為無法呈現的文藝作品，都能藉由3D列印應用相繼問世。

延伸閱讀【藝術家使用3D列印重塑大衛雕塑像】

在看完上述的介紹後，是不是對於3D列印技術與應用，都有更進一步的瞭解了呢？而隨著3D列印技術的日新月異，相信往後的應用領域也會越來越多元。若您有3D列印應用的需求，也歡迎與我們聯繫喔！