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李偉文 的專欄

3D列印是工業革命還是一場夢幻?
2019/03/13
點閱率:48

「哇!大四學生就能在網路募資平台募到五千多萬,成功開發出3D列印機,真是太神奇了!」A寶看著報紙的新聞讚嘆著。

「是啊!最近3D列印很夯,有一本書還提到這個發明將改變世界,徹底顛覆現在我們習以為常的教育方式,審美標準和知識產權,最棒的是,也能夠減少資源的浪費和工業污染。」B寶以剛看過的書回應姐姐。

A寶繼續看著報導:「透過3D列印,過去得花一年時間蓋的建築,現在只要一天就能完成,人類若有移居外星球的打算,只要用太空梭送上3D列印和建築材料,就可以在外星球印出一座公寓或城堡。它還可以列印食物、假牙、骨頭、關節、心臟、腎臟……哇!簡直無所不印。」

AB寶姊妹倆說的那麼興高彩烈,我忍不住潑她們冷水:「假如那麼神奇的話,為什麼世界製造大王,鴻海的郭董事長卻將3D列印批評得一無是處,還說若3D列印能成氣候的話,他的名字就倒過來寫?」

AB寶嚇了一跳,A寶問:「是不是當人人有了3D列印機,他的工廠就沒有生意了?」

B寶也不解:「也許3D列印到現在還不成熟,但是科技進步得很快,也許就像是智慧型手機一樣,當它普及後,真的就改變了全人類的生活方式。」

我笑笑說:「3D列印機的概念的確很迷人,想像有這麼一台機器,可以複製任何東西,只要透過掃描,也就是輸入一些數值,它就能複製一個一模一樣的東西給你。簡直像哆啦A夢的任意袋嘛!只可惜世界上沒有那麼美好的事情。3D列印機早在1986年就已經公開上市,只是當時的名稱沒有那麼炫,叫做快速原型系統,它是傳統製造業方法中的一種,稱為積層製造,也就是將材料逐層堆疊累積的方式來建構物體。」

A寶問:「然後呢?為什麼那麼早以前就上市,可是現在才這麼夯啊?」

我回答:「也許是美國總統歐巴馬在近年提到要振興美國製造業時,談到要加強數位製造的研發,3D列印就是所謂數位製造地的代表,但是我猜測最主要的原因是3D列印的專利權在2009年到期,幾乎所有企業,包括個人,都可以很容易取得並且使用這個技術,再加上台灣電子零件,精密機械,材料科技、程式設計能力原本就很成熟,所以幾乎人人都可以製造出屬於自己的3D列印機。但是你們想想看,3D列印最大的限制在哪裡?」

A寶有點不確定:「是不是使用的材料很有限?」

B寶補充:「一個物品的3D量測,或者將設計構想轉化成3D的數據,我想也不見得是一般人能夠做得到的。」

我點點頭稱讚她們:「說得不錯!一般物品的生產必須先做出模子,然後依照那個模子來大量生產,而3D列印是所謂無模成型,最適合少量多樣且要求快速交件的物品生產。因為傳統製造,做出模具是最耗時且昂貴的,可是模型一旦有了,就可以很快又大量又便宜的製造。3D列印最大限制的確是材料目前還是非常有限,你們想想看,用粉末一層一層堆積成你要的東西,那些原始素材如何凝固成型?它的結構強度夠嗎?傳統模具通常是將要用的材料融化,不管是塑膠或金屬,然後用機器利用離心力或其他方法高速射出灌到模型裡,也就是利用加熱高溫高壓來解決產品的硬度或結構強度的要求。目前3D印表機一般使用的材料是某類型的樹脂,這些樹脂只要利用特殊波長的光線或雷射照射,就會聚合硬化,所以能製造出的產品,材料也是非常有限的,所以也會限制它使用的範圍。」

A寶有點失望: 「所以什麼列印心臟、印出一棟公寓,都是噱頭了?」

B寶也說:「媒體把它看成新的工業革命也真是太誇張了!」   

我哈哈大笑:「或許以後能發現新的材料,就有更多的用途。不過目前3D列印對於做藝術設計或文創商品的產業,倒是蠻好用的,尤其便宜的3D列印機對於個人工作室的創意發想,是個很好的工具,總之,只要是需要少量多樣,材料強度的要求不是那麼高的話,3D印表機都足以發揮它的特色。至於未來的可能性,誰又能知道呢?」




作者》 李偉文

荒野保護協會創辦人之一,也是一位牙醫師.作家.環保志工。專欄見於各類報章雜誌,亦出版許多著作。

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