2012-07-20 18:30:39綺羅

雷射積層印刷機 疊出未來產品

 
                                
 
世界第一輛以電腦列印出來的自行車「空中自行車」(Airbike)。(圖片來源:European Aeospace and Defence Group網站)
世界首輛電腦列印自行車 輕鬆上路
【大紀元2011年03月22日訊】(大紀元記者陳俊村綜合編譯)以生產尖端航太產品聞名的英國「歐洲航空國防集團」(European Aeospace and Defence Group,EADS),最近推出世界第一輛經電腦打印出來的自行車,這種自行車使用革命性的製程,兼具生產快速和低成本的特點,或能改變全球各地的生產方式。

這輛名為「空中自行車」(Airbike)的新型自行車由尼龍纖維製成,其強度足以取代鋼或鋁,也不需要傳統方式的維修或組裝。它的車身各部分是由原料的粉末「長」出來的,在「生長」過程中,可同時加上輪子、軸承和車軸等零件,成為完整的一輛自行車,而車身也可依駕駛的體型量身打造,無須調整。

這種革命性的製程稱為「疊層製造法」(additive layer manufacturing,ALM),其原理與3D列印技術非常類似,首先將金屬(例如:鈦、不銹鋼、鋁)、尼龍或碳纖維強化塑料等原料磨成精細的粉末,再依電腦程式指引,用雷射將粉末熔化,使它們依照事先設計的形狀一層一層地堆疊,直到產品最後定型。

據「歐洲航空國防集團」表示,這種技術未來可應用在航空與汽車製造業。與傳統生產方式比較,藉由「疊層製造法」生產的產品重量輕了65%,但強度不變。研究指出,飛機每減少1公斤的重量,其在服役期間的燃料費用就可以減少3,500美元,同時可以減少二氧化碳的排放。

此外,「疊層製造法」使用的材料只有傳統製程的十分之一,生產過程中產生的廢材也可大幅減少。就全球生產規模而言,這種製程可以使人們在商店、辦公室或家中很快地製造出產品,也可以讓偏遠地區直接製作替代零件,因而改善人道救援和軍事行動的後勤補給問題。

該集團同時表示,在移除傳統工廠所需的生產線和設備後,這種製程可大幅降低生產成本。歷史上伴隨工業化而來的都市化趨勢,也有可能因為這種製程而改變。

雷射積層印刷機 疊出未來產品

D列印小提琴演奏,雖然音質沒有深度,不過用印的樂器表現,已經讓人驚豔。(工研院南分院提供)
 
【大紀元2012年07月20日訊】(大紀元記者賴友容台灣台南報導)工研院南分院舉行「雷射積層製造產業群聚」大會上,由北藝大研究生進行「3D列印小提琴」現場演奏,用印的樂器表演讓人頗為驚豔,其實只要將小提琴圖樣掃描,以雷射積層印刷機,透過雷射光束,把特殊可耐300度熔點的塑膠粉末融結,不到一天就「印」出一把名琴。
 
從去年起美國《經濟學人雜誌》等美國媒體相繼報導指出,第3波製造革命,3D列印技術將成為改變的關鍵點。未來的世界將由過去傳統的平面列印轉為立體列印,甚至3D傳真亦為可行,小孩的玩具、生活用品到工業應用,都可用此「疊」的科技印出一個3D世界
 

工研院南分院執行長徐紹中表示,積層製造技術被預測為新一波製造革命,雷射金屬積層製造技術採用逐層堆積製造方法,由傳統減法式製造改變成加法式3D製造,從塑膠材料進展到金屬材料。
他說,3D列印可大幅縮短複雜工件的製作工期,使製造進入批量客製化,而大幅提升製造效率。

工研院技術團隊與國內廠商、學校進行合作,成功為10餘歲黃金獵犬老狗退化的關節,裝置3D列印的髖關節,並因此促成第一家以全e化雷射積層製造醫材的新公司在南部成立。

近年來3D列印技術成長飛快,雷射是積層技術的關鍵。經濟部技術處科長張明煥表示,這將可帶動光學、機電、製程、材料及設備的高值化,並與南部光電、精密機械、模具、醫材、文創藝術等產業連結,把南台灣打造為「雷射光谷」,讓雷射應用成為南台灣另一個亮點產業。◇

(責任編輯:李薇)