3D列印市場潛力無窮，預估未來3年成長 翻倍，為了讓台灣業者可以掌握3D列 印發展趨勢與商機，今年3月3日由國立台灣科 技大學、英國貿易文化辦事處及台灣區電機電 子工業同業公會主辦「2013台灣3D列印國際 研討會」，由專業國際傳媒３DPI（３D Printing Industry）為國際配合單位。
邀集英國、美國、日本、中國、俄羅斯等國產學研專家與會，英國諾丁漢大學教授赫格 （Richard Hague）、美國密蘇里科技大學教授呂 明全、日本九州工業大學教授楢原弘之（Hiroyuki Narahara）、俄羅斯科學院雷射與資訊研究所教 授巴波夫（Vladimir K. Papov）等學者，都在研討 會中分享3D列印科技的最新發展、應用領域及市 場概況。
積層製造成為數位時代話題
赫格說，3D列印改變製造業的思考模式，不 僅可以為消費者量身打造，節省材料，無論在東方和西方世界都可以開發高成本效益的新商業模式。更重要的是「積層製造讓製造業更有吸引力，更有趣，更能成為數位時代的話題」。
他指出，積層製造的重要性在於可以擴大「設計」的複雜性和彈性，可以製造少量的產品，不必受限於大量製造，可說是「製造業的民主化」。此外，積層製造可以實現個人化產品、降低環境的負荷，可能開展新的商業模式和調整產品供應鍊。3D列印和積層製造器材的量能快速提 升，可列印的東西複雜性也增加，機器和資材的 價格都在下降，積層製造／3D列印的未來是可以 被期待的。
赫格指出，積層製造／3D列印在英國被定位為 關鍵策略科技，可說是製造業的遠景，積層製造 ／3D列印領域，英國目前也是居於領導地位， 除了需要穩定和持續不斷的進行世界級的研究，以維持創新外，還需要技術的利用與開發。而現階段較令人擔心的是技術和人才短缺的問題。
他也提醒，積層製造／3D 列印不能畫地自限，不能只滿足於製造零組件，現在應該 朝多功能3D列印發展，目標 是超越幾何圖形產品和單一材料的限制，只要一次操作，就能「印」出多功能、混合多種材料的零件、裝置甚至是整套系統。同時還要能化被動為主動，將設計的可能性發揮到極致。
他以之前3D列印出的「終結者手臂」為例，說 明現在的旗艦計畫著重在多功能的積層製造、材料和設計系統，積層製造的過程涵括射出、粉墨和凝固，是用印的，而不是用嵌入的，同時降製造的規模。現在已經開發出的金屬射出技術就是其中之一。
放眼世界 台灣有絕佳商機
台灣科技大學副教授鄭逸琳認為，台灣以OEM／ODM聞名，具有快速、彈性和成本效益高的 優勢，同時還有光電、機械、模具及服務業的經 驗，再加上政府鼓勵文創產業，具有絕佳的3D列 印商機。
鄭逸琳指出，3D列印的市場不在台灣，而是 要放眼世界，各部門都在尋找資源，準備投入這個市場，未來幾年會有更多的成果展現。目前在 台灣3D列印的應用則是十分有趣，東京起家的 FabCafe去年在華山文化創意 產業園區開設分店，有些夏令 營，甚至導入3D列印，讓參加 的小朋友體驗。
另外，Printcool.Me則是提供 客戶整套3D列印商品販售的服 務，上傳商品的STL檔案後，就 可以為商品標價並上架販售， 一旦有買家下單，Printcool.Me 就將商品列印出來，運送到買家的手上。
呂明全則以研究機構Wohlers Associates, Inc.2013年的報告指 出，過去幾年全世界積層製造的產品、材料和服務的營業額 都大幅成長，3D列印機和工業用積層製造系統也 都賣得很好。有趣的是，5,000美元以下的個人 3D列印機的成長更是驚人，2010年才賣出5,978 台，但在2011年已經賣出2萬4,265台，增加了4 倍，到了2012年則出了3萬5,508台。（圖一）
積層製造的市佔率，若以國家區分，美國還是龍頭，第二名則是德國、第三名是中國，台灣約 可以擠進前15名。若以產業別來區分，市佔率 最高的是消費性產品及3C產品，第二則是汽車工業，第三則是醫療。（圖二）
呂明全強調，美國產官投入積層製造研發相 當積極，已經成立4個 智慧製造創新研究所， 今年會再成立4個。由 美國國家國防工業中心領軍的國防部國家基 層製造創新研究所5年 投入4千500萬美元的 經費。另外美國國防部的數位製造和設計創新研究所和輕量現代金屬製造研發學院也分別投 入了7,000萬美元。
美 國環境部綠能製造創新中心，同樣也投入了 7,000萬美元。 積層製造在航太應用 上已有成果，3D列印的 熔融沈積成型已經可製造出機翼，事實上波音 公司（BOEING）和奇 異公司（GE），都已經 在將3D列印技術應用在 航空工業上。
北京航空航天大學教授王華明的研究重點技術是雷射熔融沈積技術，適合製作大型金屬零件，優點是材料製備與零件成形一體化，不需要大型鍛造及鍛壓模具，精確度高、加工量少，成本低等。
王華明認為，積層製造可以將複雜大型零件帶入低成本、短流程的數位製造，同時會引發創新設計的革命。他強調，積層製造與傳統的製造並不對立，積層製造需要後續的減材加工，不可能互相取代。
日本5年內 開發1千萬日圓設備 日本九州工業大學教授楢原弘之指出，去年日 本3D列印設備的銷售金額還不到1億5,000萬美 元，但到了2016年有機會達到2億美元，其中約 四分之三都是工業用途。另外一項計畫則是「砂 模應用及製造中產量商品3D列印發展計畫」， 目標是在5年內將3D列印的產量提升10倍，開發 1,000萬日圓的經濟型設備等。
2012年在東京澀谷開了世界第一家3D列印咖 啡館─FabCafe，店內配備雷射切割功能的機器 與3D列印設備，消費者可以到店裡親自體驗3D 列印出來的各項產品，例如在情人節，女生可以 用3D列印出以自己長相為模型的巧克力，送給心 儀的男生。
楢原弘之指出，在日本，已經開始有中小企業 開發經濟型的樹脂積層製造設備進入3D列印的市 場，3D列印的商業模式還擴展到販售3D列印服 務，FabCafe的出現就是最好的例子。而在金屬 的積層製造上，3D列印的速度將會提升，以符合 產業的需求，政府幾項推動計畫則會加速經濟型設備的開發。
應用在醫療 大有可為
俄羅斯科學院雷射與資訊研究所教授巴波夫則 介紹目前俄羅斯3D列印在生物醫學上的應用與 市場。他指出，2011年骨骼和軟骨就已有3兆 8,000億美元的市場，軟組織和器官的市場價值 更高達6兆美元，每年成長率達17%?22%。
過去製造支架都是先開模，再用射出成型，但積層製造讓支架的製造向前跨進一大步。積層製造可以將電腦3D的圖像列印成精確的三維產品。 例如雷射光固化技術，可以做出下顎惡性肉瘤的病患臉部重建的模型，再依此做出植入物，應用在重建手術上。雷射光固化技術也可以根核磁共震造影和電腦斷層掃描的影像，做出心臟模型、腦模型，讓醫師在手術前研究。
巴波夫指出，用表面選擇性雷射燒結，可以融化分子，結合不同的粉墨材料，做更精細的操作，做出人體內精細的支架，用在顏面的重建手術上，會比用鋼釘固定癒合得更好。
他認，只要有病患個人的電腦輔助設計／電腦輔助的資料，製造積層製造技術應用在特殊支架和量身打造植入物的快速開模上大有可為。運用 雷射光固化、表面選擇性雷射燒結技術和3D列 印，是可以製造出特殊形狀、結構的生物複合支架。而若能開發出新的材料，就能製作出更能被人體接受的支架。
美國3D列印設備大廠Stratasys、英國的雷尼紹 （Renishaw）及英國焊接研究所（The Welding Institute, TWI）則分享他們目前最新的產品和技 術。Stratasys公司製造生產的熔融沈積成型辦公室 型直接數位製造系統與工程材料快速原型系統，具有使用多重材料、精確、鎮耐用等優勢，廣泛應用在航太工業，國防工業，汽車產業，醫療產業，教育訓練，電子產業以及消費性產品製造業 等。而Renishaw則是展示目前在製造如助聽器及 自行車零組件的3D列印設備。
另外，英國勞氏檢驗公司則提出了3D列印產品 未來可能會遇到的認證、檢驗及專利等問題。台 灣本土廠商皮托科技與研能科技Cometruejet也介 紹其產品與應用。
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