積層製造發展燙金 工研院鈦金屬吸睛

3D列印市場目前分為平價市場，主打工作室或是個人、中小企業等，另一塊就是工業級機種，各界都在研發前端材料與應用技術，工研院看好金屬3D列印在醫材及工業上的應用，工業技術研究院開發出國內第一台3D列印用的鈦合金噴粉試量產設備。

工研院指出，目前工研院持續研究與開發列印材料，開始供應國內學研金屬3D列印研究及應用，預計年底籌組聯盟投入金屬3D列印設備及材料，落實製程設備與材料製備自主化。

工研院南分院積層製造與雷射應用中心主任洪基彬說，3D列印材料由早期塑膠原型打樣，發展至近年的金屬、陶瓷與PLA環保玉米材料等，並朝向直接功能性產品製造目標發展。

工研院目前已經完成噴粉設備，可以製造3D列印所需的材料，包括鈦合金、不銹鋼等粉末，洪基彬說，國外的鈦合金粉末，1公斤要價1萬元，工研院這套設備未來可提供鈦合金粉末每公斤約3000元的原料。

洪基彬指出，工研院的金屬材料噴粉設備，可製作平均粒徑小於30微米（人的頭髮直徑約為100微米）的金屬粉體，如鈦合金、鋁合金、模具鋼等，其中鈦合金可應用於牙齒、骨丁、人工關節等醫材製作，鋁合金則可應用於LED燈殼、散熱鰭片或渦輪引擎，模具鋼可應用於各種成型模具。

而工研院目前使用雷射熔融技術，金屬產品可達百分百精緻度，例如透過X光等設備，幫黃金獵犬列印製造出其髖關節，並製造出鈦合金下顎骨，且已經實際使用，

此外，工研院目前正在開發3D列印機器，工研院指出，目前從德國進口的機器，一台要價超過3千萬元，但技術掌握在國外，工研院正積極開發中，希望提供更先進、更省錢的3D列印機器，搶奪全球超過每年2000億元的商機。◇

積層製造小檔案

積層製造就是3D列印，其稱為積層製造是因為3D列印的列印方式為從下而上進行堆疊，進行一層一層的堆積，最後堆疊出一個成品，因此稱為積層製造。據工研院研究指出，目前3D列印技術的方式分為七種。

1.光聚合固化技術
2.指向性能量沈積技術
3.材料噴塗成形
4.材料擠製成形
5.粉床式成形
6.黏著劑噴途成形
7.疊層製造成形

目前運用最廣泛的為「材料擠製成形」，多為利用ABS材料條進行熱熔後堆疊，係制度較低，今年發展「光聚合固化技術」，又稱為「光固化」，成品較細緻，而粉床式製造也是近期相當熱門的列印技術，利用粉末堆疊後，雷射燒結硬化，最後堆疊出成品。◇

資料來源：工研院
記者方惠萱／製表