什麼是3D列印？
3D列印，也被稱為「增材製造」，可以視為傳統列印技術的三維延伸。我們通常的紙張列印是利用印表機將墨水逐行噴出，組成文字或圖像；而3D列印則是將液態、粉末或可熔化的材料一層層堆疊，最後生成具體的三維物體。這種技術最早被應用於原型製作，如今已擴展到許多工業和日常生活領域。
相較於傳統製造工藝，3D列印具有獨特的優勢。首先，它可以減少生產過程中的材料浪費，因為只使用製造物體所需的材料。其次，它能實現高度複雜的設計，傳統工藝往往難以製作。而且，3D列印能夠快速生產出原型，從而大幅縮短產品從設計到市場的時間。
3D列印所使用的材料非常多樣化。除了最常見的塑膠，其他材料如金屬、玻璃、木材、碳纖維甚至生物材料也逐漸被應用。世界各國的科研機構與企業正在開發更多種類的材料，以擴大3D列印技術的應用範圍。例如，未來我們可能見到3D列印食物、服飾，甚至醫療器官的應用。
要進行3D列印，首先需要3D設計。透過電腦輔助設計(CAD)軟體，設計師可以創建出物體的三維模型。然後，這個模型會被轉化為指令，供3D列印機層層疊加材料，最終生成具體的物體。
3D列印技術
3D列印的基本原理簡單易懂，但其中包含的技術卻非常多樣化。以下是三種最常見的3D列印技術：
1. FDM (熔融沉積成型)
FDM是最普遍的家用3D列印技術，特別適合初學者使用。其工作原理是將熱塑性材料加熱後熔化，通過噴頭層層堆疊，待材料冷卻並固化後，形狀即定型。
優點是機器易於操作和維護，材料選擇廣泛，價格相對低廉，且列印過程較為乾淨。缺點則是成品表面容易有堆疊層紋，且成品的堅固性受列印質量影響較大。
2. 光固化 (SLA/DLP)
光固化技術使用液態樹脂作為原材料，當樹脂受到雷射或UV光線照射時會固化，並逐層堆疊成形。這種技術的列印過程如同從液體中拉出立體物品般神奇。
光固化的優點是能生成非常精細且表面光滑的物體，幾乎沒有可見的層紋，特別適合複雜且精密的零件製作。其缺點包括列印體積較小，材料堅固性不如其他技術，且光固化樹脂可能帶有化學性氣味和黏性，清理成本較高。
3. SLS (選擇性雷射燒結)
SLS技術通過雷射光束將粉末材料逐層燒結成形。粉末均勻地鋪設於列印平台上，雷射光加熱粉末，使其粘合成一體，形成物體的結構。此過程一再重複，直到物體完全成形。
SLS的優點是成品質感霧面，結構堅固且幾乎沒有明顯的層紋。這項技術特別適合用於製作高強度和耐用的部件。然而，SLS設備相對龐大且價格昂貴，使用後的粉末還需要妥善清理與回收，增加了維護成本。
3D列印的製程
3D列印應用
3D列印應用
3D列印的應用範圍越來越廣泛，從藝術設計到高科技行業都有其身影。以醫療領域為例，3D列印技術已經能夠製造個性化的醫療器具，如假肢、牙齒植體和手術用具。舉個具體例子，醫療團隊可以通過病患的CT掃描數據，列印出精確的骨骼結構，幫助外科醫生在手術前進行詳細的預演和準備。這樣的技術不僅可以提高手術的成功率，還能縮短病人的康復時間。未來，隨著技術的進步，3D列印甚至有望製造出適用於移植的功能性器官，徹底改變醫療行業的面貌。
1.建築應用
2.醫療/動物救援
3.食物