研究工具

本研究的研究工具包含了印製教具模組之 3D 列印機(3D Printer)及奈米活 動問卷。關於 3D Printer 分別介紹本研究所使用的 3D Printer 結構與規格還有 3D Printer 教具模組印製的操作步驟，問卷的構面分析如表 2-2-4、表 2-2-5。

一、3D printer 結構與規格

本研究所使用的印表機是購至台灣總代理公司國航科技的 UP Plus2-3D Printer,機台的主要外型介紹如圖 2-2-1 及圖 2-2-2 所示。

(圖/取自國航科技 UP!Plus 中文用戶手冊)

19

/ (圖/取自國航科技 UP!Plus 中文用戶手冊)

二、 UP Plus2 3D Printer 規格

聚乳酸(Poly Lactic Acid，PLA)是由像玉米或甘蔗等再生能源所製成的塑 料，通常比較容易列印，不太需要使用加熱板也較不會翹曲變型。在適當的環境 條件下 PLA 可以被生物分解。ABS 則是由化石能源提煉出來的，硬度高抗碰撞，

因此經常被用來製作機械件或零件，本研究是用 ABS 塑料印製教具模組。3D 列 印機 UP Plus2 的規格請參閱表 2-2-1、2-2-2、2-2-3。

表 2-2-1 UP Plus2 3D Printer 的規格

電源要求 100-240VAC,50-60Hz,200W

模型支撐 自動生成支撐

輸入格式 STL

操作系統 Window XP/Vista/Win7/Mac

20

(一)安裝：組裝好 UP Plus2 3D Printer 機台，並安裝好 UP Plus2 3D Printer 驅動程式。

21

結構不以 Z 軸方向站立，而以 X、Y 軸的方向擺放印製，如圖 2-2-3 所 示，擺放的方位也會影響列印的品質、速度、耗材量及後續處理時間。

圖 2-2-3 彩蝶翅膀 3D 模型擺放示意圖

(五)列印：匯入設計好的 STL 模型檔案，並調整列印檔案大小及方向，從維 護選項中讓銅頭加溫預熱至 80°C 以上，即可按下列印，此時電腦會計 算每一層的圖形及時間傳送至 3D Printer，3D Printer 便開始自動列 印模型，途中都可以按下緊急停止。若是模型太大超出列印平台則可能 會造成機器損壞，模型也會印製失敗，所以在事前的調整需要很謹慎，

列印空間也要控制溫度，變化太大或是氣流都可能會影響列印品質。

(六)成品：列印完成後銅頭會歸位並開始降溫，等工作平台稍微降溫後便可 取下列印平台上的洞洞板，在列印模形前會在洞洞板上列印幾層不同紋 路的基底層，如圖 2-2-4，用途是在印製完畢後模型可比較容易鏟離洞 洞板，用特定的鏟刀將教具模組鏟離洞洞板後，就算完成 3D 教具印製

22

了，列印完畢後長按 3 秒電源鍵，待警示聲響起並起亮紅燈表示關閉成 功，拔除電源線及 USB 接頭。

(七)維護：可以趁著銅頭微溫狀態的時候，使用鑷子夾著紙巾將銅頭周圍的 殘留塑脂擦拭乾淨，使用特定的鏟刀將洞洞板上殘留的模型基底層刮除 乾淨，以便下次使用。列印前要注意 ABS 塑材線圈的剩餘幾公克(g)，

以及要列印的教具模組要消耗幾公克的材料，若是模組重量大於剩餘 ABS 重量，則需要更換新的 ABS 線圈，以避免印製到一半時終止。

圖 2-2-4 3D 列印基底層圖