3D 印表機這個詞彙出現以前，更常被人們所提及的是快速成型（RP，Rapid Prototyping），從英文直接翻譯就得知，這是在正式開模大量生產之前所製造的樣品，用於校驗最終設計是否有問題。在 1980 年代，美國和日本的研究者開始紛紛製造出能夠實作快速成型的機器，其中最有名的就是美國 Charles W. Hull 所提出的 SLA（Stereolithography Apparatus）立體平板印刷技術，同時也建構出目前快速成型經常使用的 .stl 檔。
▲Charles W. Hull 解釋 StereolithographyApparatus 的運作原理。
至於為何近期 3D 印表機會被炒作起來，這都得要感謝部分快速成型專利過期以及 RepRap 這個開源專案的進行，使得過去價位高不可攀的機器搖身一變，化為消費者桌上那台小小的機器。
切層、堆疊、加法製造
3D 列印的原理其實相當簡單，也就是目前我們使用的印表機 3D 版，將印出來的紙張層層堆疊，就會有個立體 3 維的形狀跑出來。如果將目前的印表機墨水替換成噴出後即可硬化固定的材質，再把噴頭從原本的 2 維移動（噴墨頭左右移動視為 X 軸、紙張饋紙視為 Y 軸），改為 3 維移動（加入噴墨頭高度的 Z 軸），就是目前 3D 印表機的基礎原理。
過往我們在列印報告時，會先在文書編輯軟體或是相片編輯軟體內將內容填好，按下列印後印表機即會以一條一條的方式在紙張上噴出墨水，最終吐出成品。3D 列印也是如此，先在電腦中繪製完畢想要列印的 3D 物體，再送入切層軟體中輸出 G-code（工業製造中所使用的語言，內含控制機器移動的參數或相關指令），此G-code 即可控制 3D 印表機印出所繪製的物體。
3D 印表機接收到 G-code 之後，便會把噴頭吐出的東西繪製成 1 個平面，接著再一個個地讓平面堆疊上去，即可形成 3D 立體的成品。
目前世界上有 3 家公司在快速成型業界非常有名：3DSystems、Stratasys、MakerBotIndustries，只不過後者在去年年中時被 Stratasys 併購，但可做為 1 個獨立品牌服務消費和桌上型市場。而讀者則可將 3D Systems 視為傳統高階快速成型的代表，MakerBot Industries 則是一般家用市場的推手，事實上 MakerBotIndustries 的創立者之一 Zach "Hoeken" Smith 也是 RepRap 的創立者之一（MakerBot Industries 的 3D 印表機 Replicator 後來走向閉源，招致開源社群許多批評）。
3D 成型的分類
前段筆者簡易說明了 3D 印表機的成型原理，但其實在實作上卻有許多不同的分野，從材質到固化方式皆有不同，以下分為幾個部分慢慢介紹。
The Stereolithography (SLA) rapid prototyping process
https://www.youtube.com/watch?v=BUfh5wxj3qA
▲3D Systems 的 SLA 列印方式介紹影片。
3DP（3D 列印）
3DP（3D Printer）也可稱為Plaster-based 3D printing 或 Powder bed and inkjet head3D printing，翻成中文就是膠水固化噴印或其他類似的名稱。首先在平台上鋪上薄薄的粉，利用印表機噴頭噴出膠水，將所需的部分黏著在一起；接著再往上鋪 1 層粉，再度噴出膠水將粉末黏著。最終膠水四周未被噴到的粉末被吸走回收再利用，被膠水黏住的部分就會是立體物件。
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發表於 2017-9-2 15:42:10
樓主
德國發展的技術...金屬3D燒結法.