技術服務組 張慧雯專員 最近兩三年來,以 3D 列印為主的相關技術引起大眾廣泛的注意,英國經濟 學人期刊甚至稱呼 3D 列印為帶動第三次工業化革命的關鍵技術。以圖書館而言,
特別是公共圖書館,經常為社區讀者提供創新科技的體驗機會。如同 Marshall Breeding 於 2013 年底時探討了未來幾年圖書館的技術趨勢,在「與消費者相關的 資訊技術(Consumer Technologies)」探討中提及,圖書館支援實驗性創新服務、學 習空間共享以及 3D 列印技術1。
3D 列印也被稱為積層製造(Additive Manufacturing,AM),透過電腦輔助軟 體的協助,將材料以類似擠奶油的方式,層層堆疊以製造出所設計的 3D 模型。這 種製作方法,能夠製造出外型較為複雜的 3D 模型。目前 3D 印表機可使用的材質 包含塑膠、樹脂、金屬和陶瓷,【圖 1】為知名的 3D 印表機 MakerBot2(使用材質 為塑膠)。在傳統的生產方式中,消費者如果想要製造幾個如【圖 1】中的兔子模 型,則需要找廠商協助設計、開模與生產,其基本花費至少需要數十萬元以上。
然而使用 3D 列印,除了可以根據消費者需求生產客製化的商品,也比傳統生產方 式節省更多金錢與時間。此外,若 3D 模型的外型較為複雜時,也無法使用傳統的 生產方式來生產 3D 模型。目前國內廠商販售的 3D 列印機,其價格只需 2 萬至 5 萬元。而若是委託商家協助列印 3D 模型,依尺寸大小,其單品價格只需數百至數 千元不等。與傳統需要數十萬花費的生產方式相比,3D 列印提供小型生產製造者,
更加彈性、便利且低廉的生產方式。
【圖 1 3D 印表機 MakerBot.】
1 Breeding, Marshall. (2013). Resource Sharing in Libraries: Concepts, Products, Technologies, and Trends. Library Technology Reports, 49(1).
2 MakerBot. http://www.makerbot.com/
10 3D 列印服務與圖書館
東吳大學圖書館館訊第 39 期電子報
1
除了價格上的優勢,另一個帶動 3D 印表機熱潮的原因,就是十分容易取得 3D 模型的製作檔案。第一種取得方式是開放原始碼與相關社群,免費下載 3D 模 型的製作檔案。【圖 2】為知名的 3D 模型分享網站 Thingiverse3,在這個網站中,
使用者可免費下載各式各樣 3D 模型製作檔案。檔案類型小至螺絲零件,大至整台 汽車,可說是應有盡有。另外,隨著開放原始碼的分享,3D 列印也廣泛地被應用 在基礎教育領域中,例如美國自然科學博物館,在他們所開設的古生物教育課程 中,讓學生利用 3D 列印的技術重建恐龍化石,並學習相關的古生物知識4(如【圖 3】)。或者是 3D 列印技術複製古老而珍貴文物,重建骨骼和身體各部位的法醫病 理學等應用。
【圖 2 知名的 3D 模型分享網站 Thingiverse】
【圖 3 利用 3D 列印重建古生物化石】
除了在網路社群中下載 3D 模型的製作檔案,使用者也可以利用 3D 掃瞄系統 來建立物體的 3D 模型檔案。相較於過去傳統的 3D 掃瞄系統,近年由於資訊科技 的大幅進步,這些新一代的 3D 掃瞄系統不僅價格便宜、體積小、攜帶方便,在操
3 Thingiverse. http://www.thingiverse.com/
4 American Museum of Natural history. http://www.amnh.org/explore/
news-blogs/education-posts/students-use-3d-printing-to-reconstruct-dinosaurs
2
作上也十分簡單。【圖 4】為 3D 掃瞄系統 Makerbot Digitizer5(價格為 800 美金), 使用者只要把物品放在平台上,此系統就會自動地建立 3D 模型檔案。後續即可使 用 3D 印表機製作外形相同的 3D 模型。【圖 5】為手持式 3D 掃瞄系統 3D System Sense6(價格為 420 美金),只要將機器對著待建模的物體掃瞄一圈,則可建立該 物體的 3D 模型檔案。
【圖 4 Makerbot Digitizer.】
【圖 5 3D System Sense.】
綜合上述之介紹,以圖書館支援教學研究的功能而言,應用 3D 列印技術,可 對古老而珍貴文物進行數位典藏與重製。透過 3D 列印技術,學生能發揮創意來設 計或重製新的作品;而在科學、工程、藝術、設計、生物的教育中,教師可透過 3D 列印製做出實際的立體模型並應用於教學中……。此外,單就圖書館的館務運 作,3D 列印也能提供不少有創意的服務,如小型展示架、活動看板、推廣活動印
5 MakerBot Digitizer. https://store.makerbot.com/digitizer.
6 3D System Sense. http://cubify.com/en/Products/Sense.
3
章、代表圖書館精神的紀念品,亦或只是膠狀物質的小範圍修補……等,只要有 電源就隨手可得7。如果能夠以嘗試新科技的創新思維,把圖書館當成創意發想的 起點,不論是支援教學或嘗試新科技推廣活動,都能讓圖書館迎上自造者時代潮 流。總之,創新、設計、再製造,正是 3D 列印技術的核心精神,也正是迎接明日 的未來趨勢。
參考文獻
Breeding, Marshall. (2013). Resource Sharing in Libraries: Concepts, Products, Technologies, and Trends. Library Technology Reports, 49(1).
MakerBot. http://www.makerbot.com/.
Thingiverse. http://www.thingiverse.com/
American Museum of Natural history. http://www.amnh.org/explore/
news-blogs/education-posts/students-use-3d-printing-to-reconstruct-dinosaurs.
MakerBot Digitizer. https://store.makerbot.com/digitizer.
3D System Sense. http://cubify.com/en/Products/Sense.
Chapter 1 of Library Technology Reports (vol. 50, no.5) “3-D Printers for Libraries”
7 Chapter 1 of Library Technology Reports (vol. 50, no.5) “3-D Printers for Libraries”
4