2013年12月12日 星期四

【生產耗時精密度低 3D列印產製受限專題一】生產耗時精密度低 3D列印產製受限

 【專題記者 洪琴宣、黃君珺、陳詠頤報導】隨著「3D列印」專利保護期滿20年,全球開始蓬勃發展此技術,甚至被喻為「第三次工業革命」。不過台灣大學精密製造中心主任廖運炫認為,3D列印不適合量產,且精密度不夠、原料種類少,皆為缺點,「其實沒那麼神奇。」

 3D列印可快速製造立體物件、加速產品研發流程,但也有精細度不夠、產品強度不足的劣勢。並且,3D列印無法使用複合媒材、不適合量產,使產製形態受限。

 廖運炫解釋,傳統製造業在生產商品時,往往使用消去法,去除原料中不需要的部分;3D列印則為積層製造技術,有如加法,用金屬、塑料粉末或液態樹脂,層層堆疊出產品的形狀,再經雷射或紫外光束加熱、燒結,製成成品。

 「3D列印其實並非什麼都可印。」廖運炫表示,由於3D列印堆積原料時,每一層都有厚度,產品精細度勢必較差,「表面就像電腦中的斜線放大後,會呈現鋸齒狀。」他補充,3D列印用光束加熱,無法以壓力擠壓原料層,因此產品強度不高,耐用度待考驗。

 工業技術研究院產經中心產業分析師葉錦清分析,3D列印僅適合少量多樣生產模式,無法應用至所有產業。當產量在1000件以下時,以3D列印製造商品,可節省送交工廠開模的時間與成本,具有優勢;但若生產1000件以上,使用傳統產製流程,可攤提開模費用與時間,相對划算。

 3D列印廠商「研能科技」國際業務部經理鄭永明表示,3D列印需一層層堆造原料。以製造手機殼為例,印製一個約需耗時1至2小時。他指出,若印製單個產品,具經濟效益,送交設計圖後數天就可出貨;但若要大量生產,則相對耗時。所以3D列印僅適合客製化、擔任產品原型,不適合量產。

 3D列印有可能打印出一台手機,直接使用嗎?葉錦清表示,目前3D列印的原料種類不足,技術上無法做到。市面上的3D列印機多以塑料、金屬作為原料,要製作出一台手機,原料需求遠多於此,可能還需矽料、液晶等材質。

 廖運炫表示,以選擇性雷射燒結(selective laser sintering)技術為例,列印後需回收多餘粉末,降低成本。一旦使用兩種以上材料,殘餘粉末包含不同原料,無法回收,因此使用複合媒材不可行。

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