3D 列印產業發展瓶頸

隨著 3D 列印相關專利技術陸續在 2013 年到期後，發展不可限量，因為當 3D 列 印相關的設備成本隨之降低（陳宇瑩，2014），未來家家戶戶皆可能擁有一台 3D 列印 機。然而 3D 列印機器的普及，也將帶來許多影響，就像是過去網路的出現，嚴重衝擊 整個光碟產業一樣，因為民眾不再需要購買實體的 CD 或 DVD，而只要透過網路平台 下載相同的數據檔案，就能夠不花費一毛錢即可得到相同的內容，因而引發了智慧財 產權的爭論（陳宇瑩，2014），至今仍然未找到一個好的方案解決相關問題。

而在 3D 列印機的方面，價格必須降低才能誘發消費者普遍使用。目前，美金 1000 元以下的印表機多為 DIY 類型的套組，其需要自行組裝並且通常無法準確地輸出 CAD 設計。市面上的確有相當便宜的機種，例如 Printrbot Simple 的售價僅 299 美金，

但只具備基本功能且無法列印出高品質的產品：RepRap 開放源印表機的價格亦多遠低 於美金 1000 元，但需分開組裝：Cubify Cube 要價約美金 1300 元，因為可連結

WIFI，可能是桌上型 3D 列印機的最佳選擇，但其塑膠線材無法印出夠堅固的物件。

一般而言，比上述者大或好的列印機通常要數千或數萬美金。在市場上尚未推出信賴 度更佳、更方便且價格更親和的 3D 印表機之前，3D 列印難有革命性的進展。

選擇性雷射燒結 (SLS) 列印機的主要專利在 2014 年 1 月到到期（能力雜誌，

2014），其動輒高至 250,000 美金的售價應會降低，就如同 FDM 列印機的專利權到期 時，因價格大幅降低而誘發爆發性成長，最好的例子就是 Makerbot，其在 FDM 專利 權到期後，立即推出數款 FDM 印表機搶佔市場。SLS 印表機可以使用玻璃、金屬、塑 料及陶瓷等多種材料，但是較高能量的雷射會增加製造成本，也許其永遠無法和 FDM 印表機一樣便宜，因此，要蔚為風潮就需要更長的時間。

3D 列印機的許多專利權在 2014 年到期，後續可能引起更激烈的競爭、更多的創 新及價格的進一步降低，但目前仍存在許多重疊的專利權，使得 3D 列印的前景不明。

過去 10 年，美國專利暨商標局 (USPTO) 接到超過 6,800 件的 3D 列印專利 (techrepublic，2014)，自 2007 年起，每年提出的申請案接近 700 件。

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而在設計塑膠公仔、iPhone 手機殼及等等的相關產品，並以價格不貴的 Cube 列印 機列印是一件相當有趣的事，但其不會實際衝擊我們每天的生活，也無法說服消費者 該機器是物超所值的投資。目前還沒有令人驚豔的應用出線，因為可以用 3D 列印機印 出的物件，除了真正客製化的產品以外，幾乎都可以在商店買的到。令人驚豔的消費 應用是指物件在家中以 3D 印表機即可印得，這樣的應用預計將在 2016 年才能突破。

在可預見的未來，最便宜且最普遍的 3D 印表機將是 FDM（科技商情，2014）。

FDM 是使用 PLA 及 ABS 塑料的桌上型印表機，但是這些塑料不夠堅固，因此以該塑 料列印出的具有可拆解零件的家用品並不多，印表機必須能夠使用碳複合材料或金 屬，才能吸引一般消費者及製造商。

在大部分人還搞不清楚 3D 列印是怎麼回事的時候，一位名為 Cody Wilson 的人士 設計及 3D 列印了一款塑膠槍並成功擊發，其在隔日就將 STL 檔案放在網站上供人免 費下載，在美國國務院命令其刪除檔案前，已有超過 10 萬人次下載，或許因為塑膠槍 尚不夠真實，有些廠商正嘗試以 SLS 技術列印全金屬槍 (techrepublic，2014)。因此，

美國國會在 2013 年 11 月投票通過，對可通過金屬檢測器之塑膠槍炮延長其禁令期 限，惟未對塑膠槍枝附加任何新的限制。Wilson 的 3D 列印槍枝顯示法律存有漏洞，

3D 列印技術的潛在危險也在美國引起很大的騷動（陳曉莉，2013）。

要使 3D 印表機蔚為風潮，在安裝的技術部分必須像安裝傳統的 2D 印表機一般簡 單，3D 印表機要成為家用電子產品，其線路必須比電視少，按鈕必須比電腦少，但目 前並不是這樣，高階 3D 印表機必須使用高電壓電源供應及專業化設備及零件，相對而 言，部分很便宜的 3D 印表機解析度低甚至無法連結 WIFI。對 3D 印表機潛力的過度 渲染及對其可以印出可愛塑膠玩具的喜愛，使得 3D 印表機較其實際情況顯得容易及有 用，目前被創造出的最佳產品幾乎都是使用巨大、高階且昂貴的 3D 印表機，那些放置 在桌上低於美金 1000 元的 3D 印表機尚不具生產力 (techrepublic，2014)。

Thingiverse 及 Shapeways 網站上可下載的檔案雖然很容易取得，但都是一般的檔 案，所以可能無法適用每一種 3D 列印機。如果要設計自己的檔案，必須擁有 CAD 設 計的工作知識 (techrepublic，2014)。

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3D 列印適合量產客製化產品，但列印大量物件，速度仍然太慢。要滿足產業需 求，物件必須在幾分鐘內印完，而非花費數小時，目前列印時間通常要數小時至數 天，端視物件的尺寸及印表機的品質而定。

在材料的部分，使用塑膠線材的 FDM 印表機雖然稱的上安全，但也不是完全安全 無虞，因其列印溫度很高。使用粉末的 3D 印表機容易造成髒亂並有爆炸的潛在危險，

另外其在相當高的溫度下操作並會產生廢棄物，這不是使用者樂見的事。室內空氣品 質及 3D 列印機（特別是 SLS 列印機）的散逸物也是引起關切的原因 (techrepublic，

2014)。

雖然 3D 列印機的發展快速，但目前仍未被普遍使用，主要歸因於價格高、安全性 議題、專利問題及設計複雜等。

以上文獻取自：http：//www.techrepublic.com/網站 表 2–3 3D 列印發展的因素

阻礙 3D 列印發展的因素 1. 智慧財產權 2. 創新的消費模式 3. SLS 印表機的價格高不可攀 4. 法律規範

5. 使用效益的落差 6. 塑膠線材不夠堅固

7. 3D 列印槍枝（公共安全） 8. 3D 印表機對使用者的親和力不足 9. 複雜的設計軟體 10. 3D 印表機的速度仍然太慢

11. 安全性議題 本研究整理

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