3D打印與創客風


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3D打印技術普及化

近年來, 「3D打印」這個名字成為了創新科技不可或缺的關鍵詞,自從3D打印技術其專利權屈滿(其中一種最流行的技術FDM – Fused Deposition Modeling熔融沉積成型技術,由S.Scott Crump先生在20世紀80年代發明),以開源的方式公開有關設計,允許商業和個人使用者應用或改良使用此3D打印技術。因此,市場上出現了各式各樣的桌面式3D打印機,它的價格變得更便宜,品質更好, 功能多元化及人性化,以達致民用普及,被視為下一場工業革命,顛覆造物的傳統。

三大流行桌面式3D打印機
3D打印過程是從立體電腦數據化模型(Modeling)開始,立體被數據化模型後,會被細分成超薄片,3D打印機讀取這些薄片化數據,再從底部逐層打印出來,直到實體打印完成。在市場上,桌面式3D打印機有著不同的款式,每款都有自己的優點和缺點,以下為大家作一個基本介紹:

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Cartesian(笛卡爾)FDM 3D打印機是以方形或矩形底部為結構基礎,其X,Y和Z軸是線性控彼此成直角,以「步進馬達」來推動「滑動架」或「皮帶」來控制打印。這種設計是目前各款式中最簡單,而且是世界首部FDM機的原型設計,它的概念是來自CNC數控機床,Cartesian是由Stratasys公司創建的,在低端及高端FDM立體打印機市場上的佔有率是最高。

Delta (三角州) FDM 3D打印機是使用三臂設計來控制打印活動,該打印頭與平台保持平行,與支架臂成120度孤度,以三角函數方程式計算立體橫切面。這種概念由RepRap Rostock 設計,後來德國Johann C. Rochall開發成產品, 三角州立體打印機的特色是高速, 高效, 成本低及打印空間利用率高,但軟體涉及幾何形狀運算, 其複雜性通常會導致較差的分辨率。

DLP (光固化) 3D打印機是利用光學光束通過一個快速移動的反射鏡製造出光線路徑 (像FDM打印頭一樣移動一樣)將液態樹脂逐層固化成型, 打印成品。當中涉及複雜的工程學和軟件開發, 它的特點是擁有卓越的打印質量, 能做到25微米的解像度(一般FDM技術只能做到100微米), 這可以解釋為什麼很多高端3D打印機往往使用光學光束這種方法。
3D打印帶起創客風
因為3D打印大行其道,加上電路硬件(Arduino和Raspberry Pi)開源的策略, 引發了世界各地的[創客運動]的熱潮,令生產不再是企業或廠商的專利。市場上出現了很多個體戶創客包括設計師,技術人員,銷售人員或學生,運用其創意,將自己的想法,使用3D打印機打造商,並在網站或社交平台販賣,在香港也有不少成功例子。例如,

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“Seed by mi”, 她是香港本土3D打印工作室, 專門原創設計飾物, 採用3D打印技術,每件產品也是單品生產,再逐一人手加工, 非常精緻。

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“Makeomnia”, 由Parker Leung 老師創辦, 設計及生產低成本的小型3D打印機 「Tinyboy」, 他的願景是讓每位學生可以親手製作自己的打印機, 在製作過程中, 學習3D打印機的原理。Tinyboy 2代 3D打印機已經成功完成Indiegogo群眾集資達USD34,010, 現時已開始準備量產, 預計2016年3月出貨。

 

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“Idea Maker HK”, 她是一間兒童學習坊, 提供一站式學習平台(包括: 設備, 教材, 導師和材料)給予香港8-12歲的小朋友認識及體驗設計思維, 3D打印及繪圖, 電路元件和編程技術, 課程引用了設計思維以故事及遊戲方式, 配合 Tinyboy 3D打印機製作配件,Arduino和馬達, 教導小朋友學習創意解難, 啟發思考。Idea Maker HK希望推廣香港兒童能主動實現自己的想法,動手讓想法製成產品,享受箇中喜悅和成就感。

作者:Henry Lee (idea Maker HK)

文章刊登於Linux Polit (2015年12月)

Tags: Linux Polit, 3D Printing, Maker,3D打印,創客,自造者