3D列印應用與研究學生:

陳敬勛 (101012009)陳思宇 (101012010)楊國生 (101012006)

指導老師: 朱學亭

研究動機近年來3D列印成為時下最火熱的話題之一,它有別於傳統

的切除加工技術,它是一種以數位模型檔案的直接堆疊製

造技術,只要可以建立三維的電子圖檔幾乎就可以製作出

跟電子圖檔一樣的模型,因此在創意和結構方面是不受限

制的。

目的透過3D列印製作合適病患的輔具,輔具的列印範圍輕則像萬用

手部副木,比較高階的列印設備甚至可以列印出義肢等高級輔

具,利用3D列印技術製作輔具,不但可以降低輔具與患者身體資

訊的誤差值,也有機會發展程快速輔具製作的契機,大大降低製

作輔具的時間,只要在醫院有測量及3D列印機,就能快速做出適

合的輔具。

需求環境WIN7以上作業系統

3D Scanner掃描器

XyzPrintting-3D列印機

軟體Sketch up

3D列印介紹-用途•快速原型 (RP ; Rapid prototyping)

–快速生成模型或者零件的技術。

–成型的過程中無需模具的輔助。

•直接數位製造 (DDM; Direct Digital Manufacturing)

–個人化生產

–製造數位化

3D列印介紹-技術類別•熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling, FDM）

•光固化立體成型（Stereolithography, SLA）

•噴膠成型PolyJet (Solid Ground Curing, SGC)

•數位光處理 (Digital Light Processing, DLP)

•層片疊加製造（Laminated Object Manufacturing, LOM）

•三維粉末黏結(3DP, Plaster-based 3D printing )

•選擇性雷射燒結（Selective Laser Sintering, SLS）

•選擇性雷射熔化（Selective Laser Melting, SLM）

3D列印介紹-材質

在練習列印之前先從網路上下載了手機殼的模型，並調整轉成列印檔案。

步驟1:熟悉3D列印機操作

因為列印時，沒有將列印品質調到最高，導致列印出來的手機殼表面較粗糙，在實際使用上需要打磨過後才不會刮傷手機。

利用SKETCH UP能夠精準的設定物體的尺寸，更快速完成建模。

步驟2:利用Sketch up建造3D模型

將需要雙色列印的物品，分為兩個檔案建模，在列印時就能透過設定兩個噴頭同時列印出兩種顏色。

步驟3:練習雙色列印

以3D雙色列印出來的客製化杯套，能將使用者的姓名列印上去，實際使用在紙杯上。

練習雙色列印時，下載網路上的戒指的3D檔案，並將他分割成兩個部分的檔案，以此達到雙色列印的效果

步驟4:3D列印輔具介紹與實作3D列印的義肢種類

• 肌電義肢Myoelectric prostheses

• 機械義肢Cyborg beast (賽博比斯)

電子義肢Myoelectric prostheses

電子義肢裡面裝有電腦及小型驅動器，能協助機械關節作出更恰當的細微動作

機械式義肢Cyborg beast

能夠靠著簡單的機械式設計做出簡單拿取或掌握的動作。

Cyborg beast 3D model

• Made by the Creighton University Research Group

• e-NABLE

e-NABLE

A Global Network Of Passionate Volunteers Using 3D Printing To Give The

World A "Helping Hand."

• E-nable是2013年由喬‧舒爾（Jon Schull）成立的線上志工組織

• 媒合需要義肢的小孩。

• 目前共50多個團體為500位兒童製作義肢。

3D列印輔具製作

3D列印輔具採用跟之前不一樣的列印方式，因為輔具除了體積較大而且關節時活動式的，所以將輔具以零件的方式列印。

列印出來的零件，組裝之前需要先將零件的粗糙表面打磨，才不會妨礙到牽引線和關節活動。

列印出來的零件，需要透過雙腳釘和牽引繩的組裝，才能算是真正的完成。

步驟5:3D掃描器3D掃描器可以透過三個鏡頭來對掃描物體進行建模，我們利用這項技術替腳部建模，能夠應用在代替試穿的輔具上。

掃描出來的模型只需透過簡單的建模，就能還80%以上的掃描物體，而模型也能夠直接使用在列印上面。

經由3D建模並列印出來的模型，能夠替無法試穿的患者或是不能試穿的商品做為實際參考標準。

結論3D列印的應用層面非常廣，從模型玩具到體積龐大的家具，都能夠透過3D列印完成，而且也比傳統製造上更為快速且省成本，而3D列印也啟發了我們，除了日常生活用品外，更能拿來幫助需要幫助的人，就好像多拉A夢的百寶袋，只要想像的到的東西，都能經過3D建模和3D列印來實現。在研究過程中，許多資料都是從國外網站查詢，也學習到了許多東西，希望從中所學的東西能夠幫助更多人。

報告結束