2014/05/14

走進3D 打印世界

(此文章載於太平山青年商會會刊《菁薈》第一期)





福布斯:「如果不被扼殺,3D打印技術將會改變整個世界。」

經濟學人:「第三次工業革命已來了。」

新科學人:「3D打印:另一個工業革命已經正在蘊釀中」

哈佛商業評論:「3D打印技術會改變世界」

3D打印小歷史

傳統的製造多是利用「減材製造」技術(Subtractive Manufacturing),是在原材料上經過切割、打磨等方法將多餘的部份除去而製成物件,例如傳統上製造一隻戒指是在金屬倒模後經過切割打磨等工序製成、製造一件衣服需要從一大幅布料剪裁後才車縫。傳統的製造技術其中一個大的缺陷是在原材料上的耗用。3D打印又稱為「叠加增材製造」技術(Additive Manufacturing),就是根據電腦內的立體模形,利用激光或熱力 ,經過一層層增加材料,而直接造出任何形狀的物體,這種製造技術正正彌補傳統製造方法的不足,可以減低資源的消耗,長遠來說,既經濟,又環保。

雖然3D打印技術在香港還未是很流行,但這種技術其實已經發展了近三十年,首先公開發表打印出來的實體模型的是日本名古屋市工業研究所的小玉秀男先生,在一九八二年發表。第一台現代3D打印機是由美國的查理斯.赫爾(Charles W. Hull)於一九八四年發行,他發明了光固化立體造形(Stereolithography)和研發許多快速造型技術(Rapid Prototyping),取得達六十個專利,這些技術都造就今日的3D打印。

在香港,生產力促進局於一九九三年成立亞洲首個快速原型中心,從事有關產品原型製造及3D打印的技術開發工作,為廠商提供不同形式的協助,包括產品設計、電腦輔助設計及工程分析到3D打印以及快速型原型技術、電腦輔助製造系統以及快速模具技術。

為傳統工業帶來生機

時至今日,3D打印技術已越來越普及,而應用範圍亦越見廣泛。為了適應經濟科技的進步和轉變,不少傳統製造商都開始著手研究3D打印技術的應用。
全球第二大玩具製造商樂高正研究希望透過這項技術希望發展新的商機,走進數碼年代,小朋友都由傳統玩具轉而玩電子遊戲機或智能電話,樂高與其他傳統玩具製造商面對時代轉變的挑戰,雖然樂高無意以3D打印來取代其生產線,但他們不排除考慮將來可以讓人打印屬於自己的樂高積木。

朱古力市場龐大而且競爭極烈,要突圍而出並不容易。有沒有想過擁有自己樣子的朱古力?英國百貨公司Harvey Nichols與英國著名朱古力品牌Robocco Chocolates和3D打印公司iMakr合作,推出透過3D打印技術來製成屬於自己獨一無二的朱古力,攝影攤位由頂到底多個角度安裝了四十八部數碼單鏡反光攝影機來取得客人的體形及身體特徵,然後3D打印出立體矽膠模具以製造出全身或半身的朱古力像。雖然99英磅(即港幣1266元)才只有六粒迷仔半身人頭朱古力,實在不便宜,但推出以來很受女士歡迎。

現時的3D打印所使用的原材料以塑膠最為廣泛,許多國家及商家都正研究將此技術推向普及於金屬上。以原材料價格而論,這亦不無道理,金屬的價格遠高於塑膠,如果此技術能普遍應用於金屬上,可以減能貴材料的損耗。歐洲宇航局研發新的金屬3D打印部件,利用3D打印技術為飛機和火箭打印部件以減能金屬材料消耗,長遠來說能降低成本。

3D打印技術與生活

3D打印並不單單是改變工業界的,外國有人可以打印出結他、獨木艇,甚至手槍,由此可見這項技術將會影響我們的「衣、食、住、行」。

衣:3D打印出來的時裝早於幾年前在時裝秀上的天橋上已經可見,並不是甚麼新鮮事,襯衣、裙子、內褲、首飾都可以被打印出來,運動鞋品牌Nike和New Balance都先後推出第一款3D打印運動鞋。

食:有了3D食物打印機,以後做飯可能不用弄至滿頭大汗。西班牙有公司推出3D食物打印機Foodini,把食材、配料放入機器,輸入食譜,食物打印機會一行一行、逐層逐層的「打印」出來,沒錯!是可以吃進肚的食物,例如「打印」出漢堡、薄餅、意大利粉。

住:荷蘭有建築師正在策劃在阿姆斯特丹打印出全球首間3D打印的房子,每間房間會被獨立打印出來,然後像積木被組裝起來。

行:德國汽車公司在最近的日內瓦汽車展上展示出革命性的最新概念車,車身內部是利用3D打印技術以塑料和碳纖維打印而成。

當3D打印技術不斷改善、普及和便宜,自己DIY任何物品似乎已經變得可能。最近美國有研究指,平均每三個人就有一個美國人會考慮購買3D打印機,當中有六成多是希望透過此技術創作及打印出個人化的用品。假以時日,我們每個人都有可能成為發明家、藝術家,發明或創造獨一無二的產品。

Location:Mody Lane,Hong Kong,Hong Kong

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