2012年3月23日

為什麼我們需要一個3D印表機?


現代工業社會的工廠裡可以大量製造產品Mass Production,做出一批又一批相同品質的東西讓全世界的人都有機會使用漂亮的傢俱、鍋碗瓢盆、小孩子都有最新的玩具可玩,事實上,近十幾年,一些工程師和設計師已經在使用3D印表機了做一些特別的設計和應用了。

去年的經濟學人雜誌(Vol. 2011212)封面故事就以「Print me a Stradivarius」(印給我一個史特拉第瓦里Stradivarius小提琴)為大標,「The Manufacturing technology that will change the world」(製造的科技將改變世界)為副標


舉例如德國的EOS公司依史特拉第瓦里小提琴的規格3D印刷出小提琴零件,再由一位德國製琴專家把小提琴給組裝起來。所以連這麼精緻的小提琴都可以用3D打印機用  的方式給印出來,那是不是所有立體東西都可以被出來?

沒錯!根據經濟學人雜誌這篇文章表示,多年來3D印表機可以幫助工業使用者打出原型(Prototype),一旦模型造型設計確定後,就可以移到生產線上再使用傳統生產方式製造和裝配成成品。但是,現在隨著科技技術的成熟,3D印刷的精細度幾乎可以印出成品,現在有20%3D印刷製品是成品,他們預估到了2020年會提高到50% 3D印表機印出來的東西就是實際成品。

那到底那些是3D印表機可以印出來的「成品」呢?前述的德國EOS專業3D服務供應商就說,他們的技術可以被應用到醫療、工業工具、航空、汽車業、建築、一般消費者等等。3D印刷的最大好處基本上有二點:第一,它是用添加劑製造方法(一層一層的加印上去),這樣可以印多少就使用多少的原料,盡可能的減少浪費原料的使用。第二,它允許在常規技術無法實現的形狀的創作,這個意思就是只要你想要打出什麼形狀就可以打印出來。最直接也最實際的應用在普羅大眾身上的就是「客製化」的意涵,可以打破量產規格化的產品,更快更輕省的打造為個案訂製的製作物。如牙醫可以針對病人量身訂製牙冠;運動員可以享受為他自己雙腳訂製的慢跑鞋或足球鞋,讓他可以全身施力平均,避免不必要的運動傷害。


EOS雷射燒結技術所製的鈦金屬編織的鞋跟。


符合病人身型客製化製作的人工關節

這豈不是一個福音,代表一個更先進的製造未來?的確,這樣聽起來是可以讓模型或成品製作的風險更是降低。不過回到現實,根據我自己聽一個做建築的朋友說,一個手掌大小的3D模型在台灣印出來就要七千多元,聽起來還是頗貴的,而且只是他們建築設計做的一個模型而已。不知道德國EOS幫我打印一個仿外婆時代的手鐲的話要多少錢?

不管如何,3D印刷似乎可以是現在設計製作的一個好工具。從無生有的造型可以做,或是複製一個古董鐘、加上客製化modify一點點也可以做。這未來的想像力是無窮盡的,是一個好的開始!電影Star Trek(星際爭霸戰)就是先想像出來,科技就會努力把未來事物變成真!怎麼不能說有夢最美!況且現在有那麼多工程師、hobbyists已經在想辦法設計出普羅大眾可以在自己使用3D印表機的產品了。雖然目前看起來印刷出來的物件不是那麼細緻,我很期待再過一段時間,解析度或細膩度可以再提升!

聽一段EOS公司3D印製的史特拉第瓦里小提琴的演奏吧!
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=XU3AZmf6O7I



2012年3月22日

什麼是家用3D印表機(3D Printer)?


記得大學時代唸設計系的時候,常常很多別系的同學或朋友最羨慕我的就是:往往期中期末考大家都要認真唸十幾科目準備考試時,我們這些設計系的學生根本就不用唸書快樂的很;但是事實上──我們也是要花很多時間做作品的!

我記得在修商品設計課時曾經設計一個茶壺,除了手繪sketch出草稿外,我們要做出模型,看實際產品設計的感覺。常常我們一群同學要一起買PU原料,然後一起發麵糰,好像會有一股怪味然後發了一大坨PU聚合物之後,每個人再切一小塊帶回自己家慢慢磨。我們先用刀片割出適合自己作品的大小和粗略接近成品的形狀,接下來就是一直磨出精確造型。一個茶壺就花了我三到五天日夜時間不停的用砂紙像女工一樣磨呀磨,才會磨得光滑平整。連續好幾晚把廣播電台的音樂反覆聽過千百遍!



直到最近一二年,大概是從歐美國家開始,有一些團體開始發展出一系列的個人家用3D印表機(3D printer for home use),好像是從一些喜歡自己動手做東西的怪咖(geek)開始的,他們利用開放式硬體架構和軟體(這部分我現在也不是很懂),開發出一種可以放在自己家桌面上的3D打印機。你只要花個一千多元美金,就可以在家裡打印出任何自己想要的造型用在各種用途上,像是:玩具、鑰匙圈上小玩意、裝飾品、美勞作業、花瓶….

這些團體包括以非營利slogan” Wealth without money”RepRap(他們的3D印表機還可以自己複製自己呢)、很會做行銷的MakerBot,還有UltimakerBuildatronBits from Bytes等等。他們都是主打低價以及開放式架構,不用花幾十萬甚至上百萬台幣購置3D印表機,因此非常適合個人、家庭發揮自己的創意或是學生做作業使用。

因為有這樣的3D印刷需求,因此國外也逐漸形成一些提供3D打印服務的網站或工作室,你可以買一台個人家用3D印表機在家裡印,但是萬一不會用3D軟體或是不想自己從零開始,你可以藉助一些3D印刷服務的網站下載檔案或修改,就可以印出自己想要的東西了。

台灣現在這樣的便宜3D印表機服務好像還不是很普遍,因此如果有人嗅得此方面服務的需求建置網路商店或實體店面、工作坊等,應該可以賺到一些利潤還可以嘉惠台灣的藝術家、工業設計者、機器人模型玩家、學生們,或是一個想為孩子設計製作一套玩具的好爸爸!


MakerBot 2012 CES發表「Replicator3D 印表機,實現真正的「桌面工場」