1.2 · 3D 列印

目標： 描述 3D 列印如何工作並舉現實應用。

它是什麼

3D 列印（增材製造）從數字模型一層一層疊加材料造物體，材料如塑料 (PLA、ABS)、樹脂、金屬、甚至混凝土或生物材料。

怎麼工作（簡化）

設計 3D 模型 (CAD)
    │
    ▼
切成薄層
    │
    ▼
列印機一層層堆材料
    │
    ▼
物體凝固

常見工藝

工藝	材料	用途
FDM（熔融沉積建模）	塑料長絲	最便宜、愛好、原型
SLA（光固化立體造形）	UV 固化樹脂	高細節、首飾、牙科
SLS（選擇性激光燒結）	粉末	功能塑料件
金屬 SLM	金屬粉末	航空、定製醫用植入

現實應用

領域	用例
醫療	定製義肢、牙冠、助聽器外殼
航空	輕量發動機件
建築	建築模型、混凝土列印
教育	動手 STEM 項目
時裝	定製鞋、首飾
食品	個性巧克力、培養肉支架

好處

• 快速原型 —— 幾小時從設計到實物。
• 定製 —— 每次都能不一樣。
• 低開銷 —— 無需特殊模具。
• 少浪費 —— 只加進最終成為零件的材料。

侷限

• 大規模生產慢。
• 材料強度可能不及傳統制造。
• 高端機器與材料貴。

香港情境

• 香港科學園有 3D 列印實驗室。
• 不少學校有桌面 FDM 列印機。
• 理工大學產品設計與工程課用。

考試式題目

題（4 分）： 解釋 3D 列印如何工作並舉兩個實用應用。

參考答案：

3D 列印從數字 3D 模型一層一層疊加造物體。軟件把模型切成薄層；列印機一層層堆材料（如 FDM 中熔化的塑料），逐層熔合至上一層，直至物體完成。

兩個應用：

• 定製義肢 —— 掃描病人肢體、調整模型、用塑料列印，比傳統制造便宜得多。
• 快速原型 —— 產品設計師幾小時內列印新小工具的迭代版本，測試形態與裝配，再開模量產。

關鍵要點

• 從數字模型一層層疊加。
• 多種材料與工藝。
• 適合定製與快速原型；大規模生產較欠佳。

➡️ 下一節：1.3 AR 與 VR