破解3D列印前世今生，掌握未來新商機

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2022/08/24 破解3D列印前世今生，掌握未來新商機

3D列印一直被誤以為是新技術，但其實它的歷史悠久、多元且有趣——當然，3D列印的技術仍不斷地進步。本文將介紹3D列印的技術起源、普及度和應用情況，以及它的未來遠景。

史上第一台3D列印機
3D列印機起源於1981年，當時Hideo Kodama博士發明了第一台快速模型機，該機器使用一種通過紫外光聚合來逐層製造零件的樹脂，這無疑就是最早期的光固化技術了。到了1986年，第一個立體光刻(SLA)的專利由Chuck Hull申請，從此他被認為是「3D列印發明者」，Chunk不僅創造了SLA，還有3D列印最常見的檔案類型.stl，並致力把3D列印技術商業化。

1988年，德克薩斯大學的學生Carl Deckard獲得選擇性雷射燒結(SLS)技術的許可；1989年，Scott Crump取得熱熔堆疊(FDM)的專利(亦稱FFF，熔融線材製造)，並創立了Stratasys公司——這是迄今仍具影響力的3D列印公司之一；同年，Chuck Hull的公司3D Systems Corporation發佈了SLA-1 3D列印機。

3D列印的早期發展(1990年代)
隨著多家3D列印公司成立，以及不停探索增材製造的新技術，3D列印在1990年代開始踏入超前的發展步伐，然而，第一台SLS列印機直到2006年才開始踏入商業用途。

RepRap項目
2005年被譽為3D列印技術最具里程碑意義的一年，這完全要歸功於Adrian Bowyer博士，因為由他創立的RepRap項目興起了開源計劃的先例。

RepRap最初的目標是重新思考增材製造的做法，把FDM或FFF技術視為一種可自我複製的低成本技術，一台名為RepRap的3D列印機由此問世，也從這刻起，RepRap幾乎成為所有低成本3D列印機的靈感來源。

RepRap 3D列印機本身就是「自我列印」出來的，也就是機身所有的塑料零件都是RepRap列印的，所以RepRap的用戶也能列印出另一台新的3D列印機(包括零件、工具和設計)，這就是自我複製的意義。

開源打開了中期發展(2000年代)
開源意謂所有具備電腦的人都可使用3D列印技術，而RepRap項目的成功，也催促著3D列印機的商業化發展，加上很多在1980年代提交關於FDM的專利，在2006年已完全解鎖，被納入公共應用的技術領域，導致3D列印製造商的數量更多——最值得注意的例子是Makerbot，它成立於2009年，致力為專業、業餘用戶和製造商打開技術大門，正式把3D列印帶入主流市場。

Makerbot出售的開源DIY組件，使用戶能夠建構自己的3D列印機，尤其旗下的Thingiverse網站還提供數十萬個免費或付費的3D列印檔案任人下載，一躍成為最大的3D列印線上社群。

Ultimaker成立
2011年，Ultimaker從荷蘭的Protospace FabLab發展起來，最初只是幾個朋友間的嘗試項目。為了省卻大型工業3D列印的高成本和麻煩，他們試圖製造一台可列印出準確、實用零件的3D列印機，其靈感就是來自RepRap項目。

當第一台Ultimaker 3D列印機誕生後，他們發現需要持續的維護才能使Ultimaker正常操作，因此著手研究如何改良設計。時至今日，Ultimaker已從DIY組件發展成完整的系統，提供適合工業環境的硬體、軟體和材料。

Founding-of-Ultimaker-The_complete_history_of_3D_printing

當今3D列印行業
自興起商用3D列印機後，3D列印行業的格局發生了翻天覆地的變化，如今，無論是桌上型3D列印機，還是其他種類的3D列印機都被應用於航空航太、建築、汽車、醫療保健等行業上，達到無所不印的技術與應用榮景。

例如，國際太空站在2018年使用低重力3D列印機，成功在太空列印出第一個太空工具，快速生產維護太空站所需要的工具，而不是等工具從地球飛來太空。另外，3D列印技術還使Gerhard Schubert GmbH等組織改變運營方式，創造零件和工具的「數位倉庫」，使組織及其客戶都可按需列印，非常方便。

Ultimaker-North-America-launch-The_complete_history_of_3D_printing

3D列印材料多元化
現今不少製造商研發出多元的3D列印材料，由金屬、碳纖維、玻璃纖維等材料製造出耐熱、耐化學、阻燃、防靜電的零件。2015年，瑞典公司Cellink推出「生物墨水」，這是一種利用海藻製作的材料，可列印生物組織及人體器官——這是3D列印公司相信他們可以徹底改變各個行業的眾多應用之一，完全顯示了3D列印在未來擁有巨大的潛力。

3D列印未來發展
一般消費者也能使用的3D列印機將會加速發展，無論是用來列印模型、工具還是零件，都有機會改變普通人獲得商品的方式，也就是實現「自己的東西自己印」的新模式，這樣的去中心化不僅防止供應鏈的問題，也降低運輸成本，並大幅節省採購商品的時間和金錢。

另外，隨著技術不停地進步，一些昂貴的技術如3D列印金屬，也會愈來愈便宜，有望達到「全民3D列印」的景況。

你準備好迎接3D列印的種種變革了嗎？

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