本港有大量的玩具、鐘錶、首飾甚至家居消費品廠商,每年設計出不少出色的工業產品。但設計至投產之間的,從概念至樣板周期極長,3D打印機技術可縮短產品籌備上市時間,有極大發展空間。
由於用途極廣,3D打印已成為最炙手可熱技術之一,甚至可從掃描實物並即時3D打印,本港已經有多家服務供應商,甚至打印出食物和手板模型。3D打印也可複製出原型樣品,作大規模生產之前的概念樣板;甚至打印出不同用途日常取代品,也開始應用於矯型外科等。不過,大部分3D打印成品仍粗糙,跟最後的成品顏色和質感,都有一定差距。
今年一月份,加州舉行的SolidWorks World 2014展覽會上,美國3D打印機廠商Stratasys AP推出了首部結合彩色與多材料功能的 3D 打印機Objet500 Connex3。這部打印機具備三重噴射技術,結合三種基本材料進行打印,混搭不同堅硬、彈性或透明質感的彩色材料,甚至彩色數碼材料。此功能讓用家省卻裝嵌或上色工序,完成裝配零件,有效節省時間;協助生產商在正式投產前,盡早評估設計及作出適當的調整決定。
Stratasys亦與日本設計師中里唯馬 (Yuima Nakazato)合作,創作了「2014 配飾系列」,採用Objet500 Connex3打印的作品,於日本、南韓、新加坡、中國以及香港等地巡迴展出。中里唯馬的作品利用 3D CAD 軟件以及3D打印出立體彩色飾品,同時採用了彩色、橡膠及透明質感材料,製作出不同質感,線條、色彩的配飾,其打印細緻度達 16 微米層,可呈現成品潤飾及細節。
以往,樣品涉及多種不同質料,可能要經多重工序,甚至重複多次3D打印。Stratasys強調採用數碼 ABS材料,可以摸礙出生產用的塑料效果,具有同樣硬度和抗熱能力。同一成品有不同的質感和顏色,甚至透明效果,可以一次過打印,省卻不少製作時間。
美國 Trek Bicycle 工程師也開始利用3D 打印機打印出單車配件,例如單車鐵鏈支桿防護與把手護套作生產前評估及測試。Trek 的原型開發組經理 Mike Zeigle 說:「3D 打印迅速及重覆進行原型設計與功能測試,成品接近生產效果,改善以往耗時的「電腦數值控制」(Computer
Numerical Control CNC)生產流程。」
Objet500
Connex3利用三種原色材料(VeroCyan、VeroMagenta
和 VeroYellow),混合出數百種色彩,再結合 PolyJet 感光聚合物材料素材系列(包括數碼材料、堅硬、類橡膠、透明及耐高溫材料),可比擬標準及耐高溫的工程塑料。
Objet500
Connex3 適用的數碼 ABS材料,適用於3D 打印常用的積層製造(additive manufacturing),製作符合正式生產零件標準及特點模型、模具和零件,列印模型和零件具有成品一樣的顏色、耐用度及潤飾,具備不同的機械性質;例如拉力強度和斷裂伸長率,模擬多種不同硬度,比擬高性能熱塑性塑料;ABS 材料除了可進行積層製造,也引進數碼 ABS 的新 Shore A 值,範圍從 A27 到 A95,適用於製造消費產品。
去年中,美國Stratasys與以色列的Objet合併,而Objet擁有的Polyjet matrix技術,為現今唯一可利用不同物料打印物件的技術,故適用於工業用途。Stratasys於美國納斯達克上市,一年間股價已升逾一倍。
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