什麼是3D打印?

3D打印的原理是透過3D打印機從電腦接收模型或其他靜態物件的數位化檔案,然後根據儲存在檔案內的格式準確地以逐層逐層的方式把不同的原料 ( 例如:塑膠物料、金屬和陶瓷等 )「打印」出來,呈現出立體的物件。3D打印技術早於80年代初已經在工業廣泛應用,但直到近年才開發出較細小及大眾能負擔的3D打印機。

在使用3D打印機前,我們需要先製作數位化的立體模型檔案。一般上透過3D繪圖軟件 ( 例如: SKETCHUP ) 在電腦內先繪畫出模型,然後把模型儲存為STL 檔案( 設計軟件與3D打印機的協作標準格式 ) ,再透過打印機軟件設定後傳送給打印機開始打印。

在收到檔案資料後,打印機會在預設的環境下 ( 標準的溫度和高度等 ) 開始打印,透過噴咀把原料擠出和塗在準確的位置上。打印過程中,立體模型會被「切割」成很多微細的橫向圖層,以一層層的方式呈現出來。因此,如果物件精細度較高,或表面需要較為光滑,則打印機的圖層密度需要更高。

現在,較精細的3D打印機已經能夠打印出各式各樣的物品,如汽車、模型飛機、衣服、各種藝術品以至人體器官等。

本校的3D打印

本校採用UP Plus 2 3D打印機,它除了適合打印精細度較高的物件外,亦可以自動調校打印平台的水平度和偵測噴咀高度,令打印過程更加簡易。打印機採用具一定硬度及韌性的ABS樹脂物料,以「熔絲製造」方法打印,並可同時作為打印時所需要的支撐物。


3D打印的教學優點

本校積極發展3D打印技術,並不只由於這是世界的大趨勢,更重要的是3D打印可以為我們的教與學都提供很大益處

—輔助教學

學生以往學習立體繪圖或立體圖形都是基於一個平面空間虛擬出「立體」的物件,想像力較低的學生或許無法掌握立體世界裏點、線、面之間的關係和變化。透過3D打印技術,教師可藉以打印合適的立體物件作為教具,讓學生更容易理解。

—提昇學習興趣

透過3D打印技術,學生可以在使用繪圖軟件繪畫立體物件後作實體打印,讓學生得以真正「獲取」自己製作的作品,大大提昇學生對立體繪圖的興趣以及藉以啟發他們在其他領域(例如數學、藝術等)的潛能。

—發揮創作力

3D打印技術提供學生另一個發展創作潛力的途徑,學生可一手包辦構想、設計、製造和粉飾作品的程序,讓他們發揮無窮的想像力,創作千奇百怪的物件,並透過本網頁上載他們的佳作,希望擴展各同學的想像空間。

—提早與世界接軌

3D打印技術作為世界的一大趨勢和快速普及化,我們讓學生能及早接觸該技術,好能在不久將來套用到學習和工作上。