3D列印風潮延燒 晉身2014年十大技術趨勢榜單

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【大紀元2013年11月3日訊】(大紀元記者李熙綜合報導)3D印刷技術近年來逐漸受到矚目,也開始應用到許多產業,航太、生醫、工藝、行銷等等都少不了它,如今更榜列2014年具有策略性的十大技術趨勢行列。

美國知名信息技術研究與諮詢公司Gartner估計全球3D印表機出貨量於2014年預期將成長75%,2015年可望再翻倍成長。台灣資策會產業情報研究所(MIC)推估,2016年3D列印市場規模將可到44.5億美元。不過這項技術也被應用到列印槍械上,引發各界擔心將造成社會安全問題。

低階機型低價化 3D列印風潮將持續延燒

近期,Gartner發表了2014年具有策略性的十大技術趨勢,行動裝置多樣化(Mobile Device Diversity and Management)拿下榜首,而近年來快速成長的3D列印技術也擠身進榜。隨著技術發展漸成熟,低階機型低價化,低價3D列印機型擁有少量多樣、快速生產的特性,可以與主流量產技術區隔,或個人創意開發,不僅可縮短產品開發週期,更可作為大量生產的先探性商品。3D印刷目前在美國已經產業化,預期未來3D列印風潮還會持續延燒。

商機無限的3D列印市場引起人們無數的創意聯想,各式各樣意想不到的商品都可以由此技術製造出來。且與傳統製造相比,3D列印開模快成本低有利創新,利於產品的開發而非大量量產,對於客製化、少量製造的應用來說,3D列印具有驚人的力量。

英國第二大連鎖超市Asda提供的3D列印技術,無論是真人還是汽車,都可以打印出栩栩如生的微縮版模型。(視頻擷圖)

高階3D列印將以物件編輯軟體及列印服務為主

根據台灣資策會產業情報研究所(MIC)推估,2016年3D列印市場規模將可到44.5億美元,年複合成長率20.4%;低階3D列印機快速成長,資訊服務商機浮現。

觀察全球3D列印應用,MIC表示,目前主要分布在消費性產品(29%)、汽車(19%)、醫療(13%)、教育(10%)、太空(8%)及工業機械(7%)等領域;3D列印設備可區分為生產製造、專業領域、工作室 3個等級。

普林斯頓大學研究團隊利用3D列印技術,製成一個可接收無線電信號的人耳形狀的矽膠塊。(普林斯頓大學官網)

不過,3D列印的產品目前仍有材料限制,且成本很高,不利量產。在高階3D列印機部分,MIC表示,全球高階3D列印機銷售逐漸增加,未來「3D物件編輯軟體」及「3D列印服務」將成為主要應用服務。

3D列印技術減少製造時間及成本

3D列印是一種快速成形的技術,先透過電腦輔助設計(CAD)或電腦動畫建模軟體建模,再將建成的三維模型分割成逐層的截面,採用數位技術材料印表機來實作,透過讀取檔案中的橫截面訊息,用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地列印出來,再以逐層堆疊累積的方式將各層截面粘合起來,從而製造出一個實體。

這種技術的特點在於其幾乎可以造出任何形狀的物品。而且3D列印技術可以快速,更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品,這也是它受到市場青睞的原因。

可以造出三維實體物件的3-D列印機(圖)在連鎖文具店斯台普斯網站開售,售價為1,300美元。(ADRIAN DENNIS/AFP/Getty Images)

3D 印刷技術省去了複雜零組件冗長的製作過程,除了可以輕鬆印刷出複雜的零件外,其一體成形的技術更突破傳統需以毛坯加工的麻煩程序,讓後期輔助加工量降低是其他方式所不可企及。

大型製造商 先進產品線採用3D列印技術

目前,航太公司位在這股趨勢的最前端。大型製造商例如波音或是奇異,已經開始將這項技術應用到先進產品線,而波音公司則已利用3D列印製造超過2萬2千件零件,並用在民用飛行器與軍機上。

目前,航太公司位在3D 印刷這股趨勢的最前端。圖為英國南安普敦大學(University of Southampton)研製成功的3D列印飛機。(南安普敦大學網站)

強調一體成型的3D印刷技術在汽車製造上也有很完美的表現,今年在美國展示的全世界第一臺3D技術製成的油電混合車–Urbee2,就是透過3D技術簡化汽車生產過程,讓原本需上千個零件的一部汽車僅需50多個零件即可組裝完成,並且更環保。另外,3D列印應用在生醫領域則可作為醫學治療支援,尤其是骨科方面,可簡單快速製作人工骨頭或關節、手術用器具等,提升醫療效率,降低病患負擔。

2012年美國國家情報委員會曾提出一份報告,名為《2030全球趨勢:不同的世界》。報告中提到,在2030年以前,3D列印可能會取代特定的傳統量產製程,像是鑄造、造模、切削,尤其是那些生產時程較短,或是專注在客製化產品的製造商。但這項新的技術仍須克服高硬體及人力成本的相關問題。

3D列印槍枝安檢查不到 潛藏社會安全隱憂

不過,就在3D列印技術呈快速成長態勢的同時,也引發了社會安全問題的隱憂。10月25日,英國發現首宗3D列印槍械案件。英國警方在突擊檢查犯罪組織時,在曼徹斯特南方一處大樓中搜出3D印表機等工具,並起出一批3D列印的仿製槍械零件,顯示嫌犯可能要列印製造槍支。目前,武器專家正在對零部件進行分析,確認是否可以製造出手槍。

3D打印機製作出的塑料槍。(記杜國輝/大紀元)

而這宗案件讓人們越加擔心3D列印技術被不良之徒利用。英國警方表示,3D列印技術,將會使得槍支製造進入一個全新的階段,一些不良之徒可以在家裡秘密製造手槍,然後提供給犯罪集團,威脅社會治安。另外,由於3D列印的零部件和槍支使用塑料,可以躲過現有的金屬探測器的檢查,因此更容易隱藏和走私。

早在今年5月,全世界第一把使用3D列印技術製作的槍枝成功在美國試射。就讀德州大學、25歲法律系學生威爾森(Cody Wilson)花費一年時間製造這支槍枝,並於今年5月初在美國德州南方一個靶場試射成功,他還把該槍枝的製作藍圖傳上網,引發反槍枝團體批評。隨後美國國務院下令網站刪除這些信息。然而在信息修改之前,這些內容已經被點閱10萬人次。隨後,2名英國記者根據藍圖,成功自製了3D列印槍並通過了嚴格的安檢,登上了歐洲之星列車。

今年6月,美國聯邦眾議員伊斯瑞爾(Steve Israel)發起的議案:「不可查武器法案」(Undetectable Firearms Act),將視一切用3D打印機製作武器的行為為非法。此舉得到聯邦參議員舒默(Charles Schumer)和尼爾森(Bill Nelson)的支持。

加拿大聯邦公共安全部也對3D列印槍械感到擔心,為此該部正在尋找研究機構展開研究,以了解運用3D複印機製造槍械、零件及彈藥的前景。歐洲聯盟近期在加強打擊非法使用槍枝的同時,也開始關注3D列印武器等新科技。

(責任編輯:林琮文)

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