圖一 : 　3D列印小提琴現場演奏 Source：工研院

女樂手優美地拉出一首首輕快的樂曲，而在她手中的，不是一把手工製造的小提琴，而是一把用3D印表機「印」出來的小提琴。

「3D印表機」，又稱「3D立體成型機」。任何使用者只要輸入圖形、按下列印鍵，就可以把各項零件「疊印」出來，透過組裝，就可以讓一張平面的小提琴設計圖，搖身一變成為一台可彈奏的小提琴。

改變世界製造業的另一個可能

你能相信一台印表機可能改變世界？3D印表機就是有可能！

根據美國經濟學人雜誌、華爾街日報與CNN相繼報導，3D列印技術產業前景可期。2011年3D列印全球產值(產品與服務)達17.14億美金，比前一年成長近30%，預估2019年市場將成長4倍。不僅如此，未來3D列印所具備的快速、彈性、客製化等優勢，將改變全世界整體製造產業鏈。

圖二 : 　國內第一個金屬雷射積層實驗室 Source：工研院

有人說，賈伯斯所希望「中國製造」轉為「美國製造」的在地生產，將會因為3D列印技術而夢想成真；也有人說，3D印表機將會造就下一波製造革命，甚至將改變全球製造地圖；更有人說：「這是一場無庸置疑的第三次世界工業革命！」

第一次工業革命，讓「人力製造」轉為「機械製造」；第二次工業革命，因電力的普及，讓製造業從單一製造，轉向大規模製造；現在，有了3D印表機，或許下一波科技製造模式將會從「大規模製造」轉向「個人化生產」，社群間協同製造的關係會再度改變製造流程，進一步造就第三次工業革命。

改變造就了創新

3D列印廣泛應用在汽車、航太等各行各業，如今更多了不少創新點子。一家名為Continuum Fashion的公司，將3D列印技術應用於訂製洋裝、比基尼以及鞋子，讓客戶能夠創造自己的服裝，並展現自己獨特的品味，引領著另一股新的時尚潮流。

圖三 : 　雷射積層可以解決傳統的金屬複雜曲面無法量產問題，克服模具異形冷卻水路的模流製作問題。 劉佳惠／攝影

不久的將來，人們可以列印出明天想要穿的衣服、鞋子、首飾以及包包；孩子想要的玩具、模型，自己在家動手做；想要的家具、想要的日常生活用品，只需幾分鐘就可以輕鬆搞定。

照這樣下去，我們不禁會想，會不會未來人們的工作方式、生活方式甚至觀念，都可能因為這項科技而有了顛覆性的變化？未來的世界，又會是怎樣的3D世界？

對於這樣的猜測，工研院南分院執行長徐紹中博士這樣形容：「從前我們的世界是平面的，未來我們的生活將由平面走向立體，將會是立體印刷的世界。」那麼，台灣，在此波的趨勢下，又有什麼樣的發展？

台灣發展用「疊」的3D列印技術

3D列印技術在全世界正迅速竄起，成為炙手可熱的新興產業。台灣工研院也不遑多讓，特地從德國引進那一台由3D印表機列印出來的小提琴，宣示台灣即將跨入3D列印產業的決心。

有別於以往坊間3D印表機以ABS塑料作為材料，工研院積極發展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」，由塑膠材料進展到金屬材料，也從原型製作進化成實際產品製作。

「從減法的製程改成加法的製程，可說是綠色製程，也相當適合客製化量產。」工研院南分院雷射應用中心特助曾文鵬表示，3D列印技術之所以可稱為綠色製程，在於其可以讓未來產品無庫存風險的優勢。在產品上市之前，能夠直接「印出」商品，直接販售，快速調整商品設計回饋消費者，以減低商品設計錯誤造成的庫存風險。

曾文鵬預估：「3D印表機領域中，以金屬為材料的市場將會大幅成長。」他表示，金屬相較於其他材料如ABS，不論是製造精密度或是壽命長度，都更有優勢。因為若要從原型(prototype)到實際製造，並真真切切能夠派上用場，金屬所具備的精緻度、硬度，將會成為關鍵。

不僅如此，金屬雷射積層還有兩項優勢，工研院南分院雷射應用中心林得耀表示，其一為「實現交錯、複雜的內部結構」，克服傳統模具冷卻水路的的模流製作，且由於裡面充滿許多內結構，進一步可以達到輕量化。其二「客製化外部形貌」，能夠應用於醫材如牙齒、人工支架、人工關節等。

「雷射積層達到傳統模具加工做不到的事情，因此成本也較高，因此要應用在附加價值高的地方。」林得耀指出，未來工研院將更致力於醫材、汽機車航太模具與文創藝術等三大方向去推廣，並藉由群聚大會，能夠讓廠商知曉雷射技術的發展。

圖四 : 　圖為3D列印印出的客製鞋子。不久，人們可以列印出明天想要穿的衣服、鞋子、首飾以及包包。 Source：工研院

Open的力量 良性的循環

但若我們從宏觀的角度來看3D列印，就可以發現其實3D列印的重點，並非在於它是採用ABS塑料或是雷射積層技術這件事而已。3D印表機的誕生，其實代表著的，是Maker Movement開放精神的最佳成果。

由於當初Maker Movement大力提倡將開放原始碼應用於硬體上的開發，因此許多Maker都將興趣集中在3D印表機的製造上，使得大多數3D印表機都是基於開放硬體的Arduino為基礎。

因而，即使Maker在3D印表機的開發上會遇到不少困難與挑戰，但卻也因為基於開放原始碼開發的3D印表機，擁有專屬的社群，因此開發過程中，關於材料、噴嘴設計、切割各項疑難雜症，都因為「開放」的理念與精神，有了全世界3D印表機愛好者的技術支援。

對於沉迷於開發3D印表機的愛好者來說，簡直充滿了無限的想像。正因為Arduino開放原始碼，3D印表機得以不停地發展、進步，更推動3D印表機的配套元件的發展和成本的下降。如同Massimo banzi所說的：「因為開源，人們反而願意幫助彼此，且原諒彼此的缺失，這真的是一個良性循環！」

看來，3D印表機的開放精神，讓志同道合的一群人，可以盡情運用、發展，把想法變成真實，實際運用於生活中，起而真正深刻改變人們的世界以及生活的每一刻，也帶動了改變整體科技產業、甚至製造產業的焦點。那麼，向來重視硬體發展、輕忽軟體策略的台灣，要如何改變並因應，更是值得我們繼續關注的。