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修平科技大學機械工程學系

實務專題論文

3D列印之創意與應用

指導教授： 江俊顯

班 級： 四機三乙

組 長： 陳仕泳 BA101099

組 員： 劉家綸 BA101102

高瑋亨 BA101077

王益淳 BA101064

中 華 民 國 104 年 6 月 9 日

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摘 要

我們對 3D列印這項創新的加工技術做進一步的研究與學習，從剛開始時完全沒有

這方面的知識和接觸，到現在能自己調整機台和學習列印過程中應該如何注意哪些會影

響加工品質的因素與參數，尋序漸進的去學習與探討!最後我們將我們所學的結合創意

想法，希望能讓其他學生或對列印設計與技術有興趣的人也能一起研討，更希望將 3D

列印的技術發揮在修平學校。此專題內容介紹列印機加工的原理和 UP列印機使用與機

具校正，最後我們使用軟體與結合掃描器去製作成品，使用學校 solidworks 電腦繪圖軟

體去設計能應用在生活上的用品，並列印出來，給閱讀本專題的學生提供學習 3D列印

的參考。

I

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目 錄

摘要………………………………………………… . . .………………………… . I

目錄…………………………………………………………………… . .……… . I I

圖目錄……………………………………………………………………… .………III

表目錄………………………………………………………………………… . .……VI

第一章 緒論…………………………………………………………………………1

1-1 前言………………………………………………………………… . .…… . .1

1-2 研究動機……………………………………………………………………1

1-3 研究目的…………………………………………………………… . .… .… .1

1-4 研究架構流程………………………………………………………… . .… . .2

1-5 時間進度管制表……………………………………………………………3

1-6 工作分配表…………………………………………………………………4

第二章 研究方法………………………………………………… . .……………… . .5

2-1 3D 列印技術介紹……………………………………………………… .… . .5

2-2 3D 列印成型種類……………………………………………………… . .… .6

2-3 設備介紹與前置準備…………………………………………… . .……… . .8

2-4 線材介紹………………………………………………………………… . .22

2-5 列印…………………………………………………………… . .…………28

2-6 輔助軟體介紹…………………………………………………………… . .32

2-7 輔助工具………………………………………………………… .……… .33

第三章 Kinect 結合逆向工程…………………………………………… . .……… .34

3-1 Kinect 介紹…………………………………………………………… ..…..34

3-2 Skanect 應用………………………………………………………………..35

3-3 掃描過程……………………………………………………………………36

第四章 成品展示…………………………………………………………… .…… .37

第五章 結論……………………………………………………………………… . .41

參考文獻…………………………………………………………………………… . .43

II

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圖目錄

圖 1-1 架構流程………………………………….…………………………………….…...2

圖 2-1 傳統加工技術與逆向工程方式…………………………………………........……5

圖 2-2 積層製造示意圖……………………………………………………………………7

圖 2-3 UP 3D列印機………………………………………………………………………8

圖 2-4-1 UP 3D列印機機台介紹(1)…………….…………………………………....…….9

圖 2-4-2 UP 3D列印機機台介紹(2)……….……………………………………………….9

圖 2-5-1微動開關&訊號線…………….……………………………………………….…10

圖 2-5-2電源供應器……………………………………………………………………….10

圖 2-5-3 USB訊號線………………………………………………………………………10

圖 2-5-4列印平板………………………………………………………………………….10

圖 2-5-5導線管…………………………………………………………………………….10

圖 2-5-6六腳螺帽、螺絲、墊片………………………………………………………….10

圖 2-5-7掛線軸…………………………………………………………………………….10

圖 2-6 國航科技公司UP 3D列印機應用軟體…………………………………………..11

圖 2-7-1 機台位於後方將線裝配介紹…………………………………………………...12

圖 2-7-2 將水平微動開關磁鐵吸付到馬達底部凹處靠在銅頭右邊………………….. 12

圖 2-7-3 將工作平板(洞洞板)裝配，確保上面七個彈簧夾緊並對齊…..…………..…...12

圖 2-8-1 裝配好如圖切記線要在外側以免拉扯到線…………………………………...13

圖 2-8-2 從軟體選取【3D列印】→【自動水平校準】即可………………………………..13

圖 2-9-1拔出訊號線……………………………………………………………………….14

圖 2-9-2 接上平台後方訊號端…………………………………………………………...14

圖2-9-3從軟體選取【3D列印】→【噴嘴高度校準】即可……………………....…………14

圖 2-9-4 顯示高度後代表完成…………………………………………………………...15

圖 2-9-5把微動開關收起改換手動校準………………………………………………….15

圖2-10-1從軟體選取【3D列印】→【維護】開啟…………………………………………..16

圖 2-10-2 維護介面……………………………………………………………………….16

圖 2-10-3 到達中心點和 130mm位置……………………………………………………17

圖 2-10-4 放置一張名片作為噴頭與平台的間隙保護和取得優良間隙……………….17

III

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圖 2-10-5名片與噴頭有些許摩擦即可該高度設定為噴頭高度………………………...18

圖 2-10-6 我們設定約 134.5的高度為噴頭與平板優良間距…………………………...18

圖2-11-1選項【3D列印】→【平台水平校準】檢查平台水平誤差......................................19

圖 2-11-2如上方圖示數值大於 0.5進行手動調整水平………………………………….19

圖 2-12-1前右螺絲………………………………………………………………………...20

圖 2-12-2 前右螺絲調整效果…………………………………………………………….20

圖 2-12-3後螺絲…………………………………………………………………………...21

圖 2-12-4後螺絲調整效果………………………………………………………………...21

圖 2-12-5檢查高度和水平後結束校正…………………………………………………...21

圖 2-13線材………………………………………………………………………………..22

圖2-14-1選擇【3D列印】→【維護】選項…………………………………............………..23

圖 2-14-2點選【一捆新材料】……………………………………………………………...23

圖 2-14-3並選擇材料種類與重量………………………………………………………...24

圖 2-14-4確認材料已選擇輸入…………………………………………………………...24

圖 2-14-5裝配線材料，建議材料供給方向從機台後方至前方………………………….25

圖 2-14-6裝配線導管……………………………………………………………………...25

圖 2-14-7線材料導入插約 3公分深度……………………………………………………26

圖 2-14-8點選【擠出材料】………………………………………………………...............26

圖 2-14-9擠出材料狀況…………………………………………………………………...26

圖 2-15-1加工前可以先預熱平台可以得到更優良的列印品質………………………...27

圖 2-15-2列印機對溫度和風很敏感建議增加遮罩或是恆溫狀況較適合列印...............27

圖 2-16-1選擇【3D列印】→【設定】選項…………………………………………………28

圖 2-16-2 支撐示意圖……………………………………………………………………29

圖 2-16-3 填充效果……………………………………………………………………….29

圖 2-17工具列……………………………………………………………………………..30

圖 2-18列印介面…………………………………………………………………………..31

圖 2-19輔助工具圖.……………………………………………………………………….33

圖 3-1 KINECT………………………….…………………………………………………34

圖 3-2 旋轉盤……………………………………………………………………………..34

圖3-3-1 Skanect介面(1)…………………………………………………………...............35

IV

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圖3-3-2 Skanect介面(2)…………………………..…………….....…….………………...35

圖 3-4-1掃描過程(1)……………………………………………………………..………..36

圖 3-4-2掃描過程(2)……………………………………………………………………....36

圖 3-4-3掃描過程(3)………………………………………………………………………36

圖 3-4-4掃描完成(4)………………………………………………………………………36

圖 4-1-1印章…………………………………………………………………………...…..37

圖 4-1-2丙級題目………………………………………………………………………….37

圖 4-1-3明信片…………………………………………………………………………….37

圖 4-1-4大頭公仔……………………………………………………………….................38

圖 4-1-5手機架…………………………………………………………………………….38

圖 4-1-6青蛙名片盒…………………………………………....………………………….38

圖 4-1-7修平戒指……………………………………………………………………….…39

圖 4-1-8 KTR造型吊飾…………………………………………………………………....39

圖 4-1-9 造型音樂盒………………………………………………………...……………39

圖 4-1-10 Kinect掃描公仔…………………………………………………………..…….40

圖 4-1-11造型時鐘……………….………………………………….…………………….40

V

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表目錄

表 1-1 時間進度管制表………………………………………………………………………3

表 1-2 工作分配表……………………………………………………………………………4

VI

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第一章 緒論

1-1 前言

首先我們研究的動機在於在三年級時經由老師介紹後有機會能操作學校內教

資中心的 cube3D 列印機器。在一邊學習的操作中，我們產生了對 3D 列印學習的

慾望並將這項技術藉由這次的機會寫成一篇專題論文記錄下來，內容除了原理、也

有和學校不同機型的 up列印機操作。

3D列印技術在 2015年以經漸漸普及與受推廣，外國除了更要求這項加工技術

的精度和運用外也推崇這項技術的自由發揮。而我們從無到有，去研究和學習。在

此先感謝江俊顯老師與業界合作提供機台和材料供我們學習，也在課餘時間帶領我

們去校外、校內聽課的機會，讓我們能將 3D列印技術更加熟悉與了解，希望能將

我們對這項技術的熱情給學生與老師。

1-2 研究動機

在時間的推演下機械工程領域已經不是以傳統加工為主，近年來以加法式竄升

起來的逆向工程也被許多人重視到了，因時代的進步，我們的知識不能局限在傳統

加工內，應該更能熟知多款軟體並能加以應用，希望能藉由這次專題讓學生在創意

設計上有更多的認知。

1-3 研究目的

本專題是以逆向工程的設計和原理進行探討，程式方式包括：Solidwork、123D

Design、Meshmixer，設備包括：Kinec、UP!3D印表機為主要方式。

本專題的主要目的可以分為以下三點：

(1)提升設計能力。

(2)了解各種軟體的應用。

(3)結合感測器與逆向工程呈現不同的作品。

1

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1-4 研究架構流程

本專題在設計並列印後，依照不同的突發狀況，分別尋找可改善的方案，改善

後並分析其參數，彙整後再研究如何利用。

圖 1-1架構流程

2

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1-5 時間進度管制表

本專題研究內容共分為資料收集及研究、Solid Works 程式研究與操作、Skanect

程式研究與操作、Cube程式研究與操作、Kinect 研究、Kinect 結合 Skanect實作、

UP 程式研究與操作、創新設計、列印成品、結案報告撰寫與製作，各工作項目時

程進度如下表所示。

表 1-1 時間進度管制表

月 次

工作項目

第

1

月

第

2

月

第

3

月

第

4

月

第

5

月

第

6

月

第

7

月

第

8

月

第

9

月

第

10

月

第

11

月

第

12

月

備

註

1.資料收集及研究

2. Solid Works程式研究

與操作

3. Skanect程式研究與

操作

4. Cube程式研究與操作

5. Kinect研究

6. Kinect結合 Skanect

實作

7. UP程式研究與操作

8. 創新設計

9. 列印成品

10. 結案報告撰寫與製

作

預定進度累計百分比 10% 15% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 85% 95% 100%

預定進度 實際進度

3

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1-6 工作分配表

表 1-2 工作分配表

姓名

分配項目

陳仕泳 劉家綸 高瑋亨 王益淳

備

註

討論專題內容 ̌ ̌ ̌ ̌

查詢資料 ̌ ̌ ̌ ̌

Solid Work

繪製工件 ̌ ̌ ̌ ̌

Kinect 軟體 ̌ ̌ ̌

Skanect 軟體 ̌ ̌ ̌

Cube軟體 ̌

UP軟體 ̌ ̌

紀錄列印工件 ̌ ̌ ̌ ̌

Word 製作 ̌ ̌ ̌

PPT製作 ̌ ̌ ̌ ̌

4

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第二章 研究方法

2-1 3D列印技術介紹

3D 列印技術起源於美國，又稱增材製造，屬於快速成形技術的一種。可以基

本製造任意形狀三維實體。3D 列印運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐

層堆疊累積的方式來構造物體，即「積層製造」。3D 列印與傳統的機械加工技術

不同，後者通常採用切削或鑽孔技術（即減材工藝）實作。 過去在模具製造、工

業設計等領域，3D 列印技術常常被用於製造模型，現正逐漸用於一些產品的直接

製造。

3D 列印通常是採用數位技術材料印表機來實作。這種印表機的產量以及銷量

在近年以來就已經得到了極大的增長，其價格也正逐年下降，也因為如此現今有許

多設計師與玩家可以自行生產出屬於自己的作品。

圖 2-1傳統加工技術與逆向工程方式

除料式 (減法式):

傳統的加工方法是利用設備進行減法的方式利用車、銑、刨、磨、鑽加工出所

需的產品。

加法式:

積層製造則是利用加法的方式利用噴塗、擠塑、堆疊等製造出所需要的產品。

5

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2-2 3D列印成型種類

(1)FDM（熔融沉積成型）

分類於擠出成型，使用 FDM 技術的 3D 印表機通過將熱塑性材料(ABS、

PLA等...)加熱到半液體狀態並沿電腦控制的路線進行擠壓逐層構造零件。

因為 FDM 的相關建置門檻較低，因此成為目前民用市場頗受歡迎的 3D

列印技術。

(2)LOM（層狀物體製造）

將色帶換成塑料薄膜、撞針替換成雷射或刀具，利用雷射或刀具將塑料薄膜

切成所需形狀，再一層層使用膠水黏貼，堆出立體物件，此種製造方式的廢

料較多。

(3)DLP（數位光處理）

利用儀器的 DLP 投影技術，將切片後的一片片圖案照射在光固化樹脂上，

一層做完後就將物件稍微提高，再次投射下一層的圖案，如此反覆堆疊就會

形成物件。

優點：製造的立體物件精細度相當不錯，不用打磨即可立即販售。

缺點：光固化樹脂的硬度受到許多變因影響，耗材貴。

(4)SLA（立體平板印刷）

SLA 身為第一種實用化的快速成型方式，其列印方式和 DLP 類似。利用

雷射照射光固化樹脂後形成一片硬質切片，接著將模型往樹脂內部沉浸，再

用雷射照射硬化下一層。

(5)3DP（3D 列印）

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；接著再往上鋪一層粉，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。

(6)SLM（選擇性雷射熔化）

這種 3D 列印技術主要的材料以金屬為主，將金屬粉末以高能量雷射加熱

到變成液態，便可和附近的材料融合在一起，優點為機械強度高，幾乎和開

模澆鑄產品相同，列印出來後即可直接使用。

6

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(7)積層製造（Additive manufacturing）

將一定厚度的材料反覆列印在平台上，迴圈往復，直到生成整個成型件。

圖 2-2積層製造示意圖

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2-3 設備介紹與前置準備

2-3-1 UP3D列印機簡介

圖 2-3UP 3D列印機

。模型成型尺寸：長 140mm，寬 140mm，高 135mm

。定位精度：0.01~0.02mm

。層厚設定：0.15/0.20/0.25/0.30/0.35/0.40 ㎜

。成型技術：熔融堆積成型技術（FDM）

。成型方式：實體、空心

。檔案格式：STL

。傳輸介面：USB

。硬體：PC

。作業系統：WindowsXP,Vista,Win7,Win8,WIN8.1

。電力需求：單相 110 -240 VAC , 50/60 Hz, 180W

。機台尺寸：245mm x 260mm x 350mm

。外觀重量：淨重約 5 kg

8

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2-3-2 UP3D列印機部位介紹

圖 2-4-1 UP 3D列印機機台介紹(1)

圖 2-4-2 UP 3D列印機機台介紹(2)

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2-3-3周邊配件

圖 2-5-1微動開關&訊號線 圖 2-5-2電源供應器

圖 2-5-3 USB訊號線 圖 2-5-4列印平板

圖 2-5-5導線管 圖 2-5-6六腳螺帽、螺絲、墊片

圖 2-5-7掛線軸

10

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2-3-4安裝 UP 3D 列印機應用軟體

圖 2-6國航科技公司 UP 3D列印機應用軟體

網路上查詢國航科技公司選擇下載資源就能下載到我們需求的列印機應用

軟體。(國航是台灣 UP 列印機的總代理商)

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2-3-5安裝機台

圖 2-7-1 機台位於後方將線裝配介紹

圖 2-7-2 將水平微動開關磁鐵吸付到馬達底部凹處靠在銅頭右邊

圖 2-7-3 將工作平板(洞洞板)裝配，確保上面七個彈簧夾緊並對齊

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2-3-6自動水平校準

圖 2-8-1 裝配好如圖切記線要在外側以免拉扯到線

圖 2-8-2 從軟體選取【3D列印】→【自動水平校準】即可

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2-3-7 自動高度校準

圖 2-9-1拔出訊號線

圖 2-9-2 接上平台後方訊號端

圖 2-9-3從軟體選取【3D列印】→【噴嘴高度校準】即可

14

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圖 2-9-4 顯示高度後代表完成

圖 2-9-5把微動開關收起改換手動校準

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2-3-8 手動噴嘴高度校正

圖 2-10-1從軟體選取【3D列印】→【維護】開啟

圖 2-10-2 維護介面

1.移到機台中心

2.移至高度 130mm(建議高度)

3.按【到】執行移動

16

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圖 2-10-3 到達中心點和 130mm位置

圖 2-10-4 放置一張名片作為噴頭與平台的間隙保護和取得優良間隙

17

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圖 2-10-5名片與噴頭有些許摩擦即可該高度設定為噴頭高度

圖 2-10-6 我們設定約 134.5的高度為噴頭與平板優良間距

18

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2-3-9手動平台水平校正

圖 2-11-1選項【3D列印】→【平台水平校準】檢查平台水平誤差

圖 2-11-2如上方圖示數值大於 0.5進行手動調整水平

19

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2-3-10校正螺絲

圖 2-12-1前右螺絲

圖 2-12-2 前右螺絲調整效果

(1)前右螺絲往上轉緊時，列印平台右下角下降，同時平台左上角上升(紅色字體)

(2)若往下旋鬆，則列印平台右下角上升同時平台左上角下降(紫色字體)

(3)前左螺絲同右螺絲道理進行水平調整

20

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圖 2-12-3後螺絲

圖 2-12-4後螺絲調整效果

(1)後螺絲往上轉緊時，列印平台後半部下降同時平台前半部上升(紅色字體)

(2)若往下旋鬆，則列印平台後半部上升，同時平台前半部下降(紫色字體)

圖 2-12-5檢查高度和水平後結束校正

21

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2-4線材介紹

2-4-1線材種類

(1)PLA(聚乳酸)：

一般使用玉米、木薯提取出的澱粉，甘蔗和甜菜提取的糖和秸稈等提取的纖

維素，經過發酵、脫水等過程獲得乳酸。所獲得的乳酸需要進行純化，才能

進行聚乳酸的生產。(印的效果較光亮、環保、但可能受水分成績)

(2)ABS樹脂:

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，強度高、韌性好。(精度較高，不易受溫度影

響，可回收)

圖 2-13線材

2-4-2加工溫度

ABS在列印機加工溫度約 220度至 250度

PLA在列印機加工溫度約 180度至 210度

22

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2-4-3裝配線材

圖 2-14-1選擇【3D列印】→【維護】選項

圖 2-14-2點選【一捆新材料】

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圖 2-14-3並選擇材料種類與重量

圖 2-14-4確認材料已選擇輸入

24

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圖 2-14-5裝配線材料，建議材料供給方向從機台後方至前方

圖 2-14-6裝配線導管

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圖 2-14-7線材料導入插約 3公分深度

圖 2-14-8點選【擠出材料】

圖 2-14-9擠出材料狀況

按下擠出材料後，稍等至加工溫度噴頭內的機構就會將現捲入並進行擠出的

動作。確認沒有問題後線材安裝結束。

為確保優良的列印品質線裝時不要折到線料以防擠出時過程卡料。

26

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2-4-4噴頭與環境影響

(1)噴頭:

在列印前可以使用白色的料擠出2至3次擠出噴頭內的殘料或多餘色料

且注意選擇正確的線料輸入才不會導致錯誤的加工溫度。

如果時常斷料那可能是噴頭阻塞就必須退出材料後用細小的物件去清理噴

頭。

(2)環境

圖 2-15-1加工前可以先預熱平台可以得到更優良的列印品質

圖 2-15-2列印機對溫度和風很敏感建議增加遮罩或是恆溫狀況較適合列印

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2-5列印

2-5-1參數

圖 2-16-1選擇【3D列印】→【設定】選項

參數的設置是列印機的技術，參數決定材料多寡與拆支撐時間和工件的強度。

(1) Z每層厚度：

影響列印堆疊薄與厚。

(2) 密封表面：

這個參數將決定打印底層的層數。例如，如果設置成 3 layers，機器在打印實

體模型之前會打印 3層。

(3) 支撐：

打印出一部分不堅固的絲材，沿著 Y軸方向橫向打印。持續橫向打印支撐，

打印主材料時才開始一層層的打印實際模型。

28

11

圖 2-16-2 支撐示意圖

(4)密封層：

避免模型主材料凹陷入支撐網格內，在貼近主材料被支撐的部分要 做數層密

封層。

(5)角度：

支撐材料時的角度。例如設置成 10°，在表面和水平面的成型角度大於 10°

的時候，支撐材料才會被使用。

(6)間隔：

支撐材料線與線之間的距離(結構間距)。

(7)面積：

支撐材料的表面使用面積。例如，當選擇 5mm 時,懸空部分面積小於 5mm時

不會產生支撐，節省一部分支撐材料提高打印速度。

(8)填充:

此參數影響工件內密度不同密度就有不同的工件強度

圖 2-16-3 填充效果

29

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2-5-2 列印

圖 2-17工具列

(1) 開啟：

開啟工件檔案。

(2) 存檔：

儲存檔案。

(3) 卸載：

選取不要的工件後點選卸載更換下一個工件。

(4) 列印：

打開列印選單，確認高度、水平和參數後按下列印就會自動加熱噴頭與平台

至加工溫度且計算列印耗費約多少時間並進行列印動作。

(5) 關於：

列印機型號顯示。

(6) 最佳視圖：

選擇視圖角度。

(7) 移動：

移動工件位置。

(8) 旋轉：

點取工件後配合旁邊 x,y,z 軸轉動工件。

(9) 縮放：

點取工件後配合旁邊的框輸入數字調整工件大小。

(10)自動放置：

將工件自動排好，對齊於平台上。

(11)停止列印：

列印機的急停止鍵。

30

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2-5-3列印選單

圖 2-18列印介面

選取列印後會出現列印選單，選擇印表機後即可選取實體模型或非實體模型確認

無誤按下【OK】列印即可。

31

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2-6 輔助軟體介紹

SolidWorks

這款是在學校所學到的 3D 電腦輔助繪圖軟體，此軟體的最大特色簡

單、實用、快速因此使用在此專題內，扮演著不能缺少的重要軟體，專題中

多使用於繪圖 3D模型在送入 3D印表機內列印。

Mesh Mixer

屬於設計模型與修補模型的軟體，強大的功能使我們用於本次專題內，

該軟體最大的特色在於多功能設計、局部修補、整體修補、切割、校正角度

等..。此軟體我們搭配 Solid Works、Kinect 掃描建模、123D 等輸出的模型

進行修補調整皆有不錯的效果。

123D design

另一款屬於建模的軟體，最大的區別在於能將 2D 的圖片生成 3D 的模

型，功能非常有特色，因此使用在專題內。

UP!

結合 3D印表機的附屬軟體，能在軟體上設定列印參數、調整大小、位

置等..，之後再列印成成品。

Inkscape

是一套向量圖形編輯器，以自由軟體授權發布與使用(免費)。支援

XML、SVG及 CSS 等格式。

32

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2-7輔助工具

圖 2-19輔助工具圖

(1)刺錐

(2)刮刀

(3)尖嘴鉗

(4)固定平板

(5)毛邊打磨機

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第三章 Kinect 結合逆向工程

3-1 Kinect介紹

圖 3-1 Kinect

Kinect 中間的鏡頭是攝影機、左右兩顆鏡頭則是 3D深度感應器；同時具有追焦

功能，底座馬達可左右旋轉 27 度。

(1)Light Coding 技術：

是以發射紅外線產生散斑，透過感應器紀錄訊號後，交由晶片運算出深

度圖像。

(2)骨架追蹤系統：

微軟會將偵測到的 3D深度圖像，轉換到骨架追蹤系統。該系統最多可

同時偵測到 6個人，包含同時辨識 2個人的動作；每個人共可記錄 20組細

節，包含軀幹、四肢以及手指等都是追蹤的範圍。

結合以上２種技術便可將 Kinect掃描的影像進一步送到 Skanect進行加工。

圖 3-2 旋轉盤

用於全身像、半身像掃描，能以 Kinect 不動，身體旋轉 360 度的方法更能完整

的掃描身體架構。

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3-2 Skanect應用

一款 3D掃描模型軟體，能將 Kinect 或其他傳感器所紀錄的影像傳送到

軟體裡進行建模，內附簡單的修補工具，具有較低的價格所以被選用為本次

專題的軟體之一。

圖 3-3-1 Skanect 介面(1)

圖 3-3-2 Skanect 介面(2)

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3-3 掃描過程

圖 3-4-1掃描過程(1)

圖 3-4-2掃描過程(2)

圖 3-4-3掃描過程(3)

圖 3-4-4掃描完成(4)

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第四章 成品展示

圖 4-1-1印章

圖 4-1-2丙級題目

圖 4-1-3明信片

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圖 4-1-4大頭公仔

圖 4-1-5手機架

圖 4-1-6青蛙名片盒

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圖 4-1-7修平戒指

圖 4-1-8 KTR造型吊飾

圖 4-1-9 造型音樂盒

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圖 4-1-10 Kinect 掃描公仔

圖 4-1-11造型時鐘

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第五章 結論

1.對於學術研究、國家發展及其他應用方面預期之貢獻:

研究機構顧能(Gaetner)表示，3D 列印技術正顛覆傳統設計、原型開發

及製造流程，早期採用者有機會在產品設計與上市時程方面獲得比競爭對手

更多的優勢，並且掌握零件製作的實際材料成本與時間。預估到了 2016年，

企業級 3D 印表機價格將降至 2,000 美元以下，達到各規模企業都能投資的

水準。

顧能表示，企業應該開始試行採用 3D列印技術來改善傳統的產品設計

與原型開發作業，並利用這個機會來開發全新的產品線和市場。此外，3D

列印技術還將透過電子便利站(kiosks)或印刷輸出服務提供給一般消費者，

這位零售業及其他產業開創一個全新商機。

顧能研究總監貝西里耳(Pete Basilere)表示，儘管 3D列印的流程及材料

背後所牽涉的材料學仍在不斷進步，平價 3D印表機已逐漸降低製造業的進

入成本，如同電子商務降低了商品銷售與服務的進入門檻一般。因此，3D

印表機市場將從利基市場逐漸轉向大眾市場，其背後的動能包括更低的印表

機價格、可能節省下的成本和時間、更強大的功能，以及可創造的效益和市

場強化效能。

3D 列印已廣泛應用在各種產業，從汽車製造、消費產品到軍事領域，

以及醫療與製藥產業。企業可運用 3D列印設計個性化商品、開發中原型、

建築模型等等，透過全新、互動的方式來推銷其品牌及產品。再依些全新型

態的產品商機當中，消費者所買到的商品正是由 3D印表機所製作成品。

故能預估，到了 2016年，企業級 3D印表機價格將降至 2000美元以下。

早期採用者只需負擔很少的資本與時間風險就能嘗試 3D印表機的應用，還

有機會在產品設計與上市時程方面獲得比競爭對手更多的優勢，並且掌握零

件製作的實際材料成本和時間。

此外，隨著 3D掃描功能的提升與設計工具的進步，再加上商用及開放

原始碼的設計軟體讓 3D 列印更具實用性，因而使得 3D 印表機在企業內的

應用更加廣泛。顧能認為 3D列印應用的商務市場將進一步深入到建築、工

程、醫療等用途以及短期製造領域。

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2.對於參與專題研究之工作人員，預期可獲得之訓練:

經由這專題研究3D列印的應用方式，並嘗試自行設計，3D列印的強大

經由本次專題讓我見識到了，結合Kinect更是讓專題多了點趣味性，除了共

同學習執行團隊能力與培養之外，此專題研究提升了我們對此專題成品製造

成型工件架構與創意設計能力。也提升我們對製造另一技術的層面了解以及

3D列印的未來趨勢。

3.經由本專題製作了解到 3D列印的優點：

(1)簡單的製造步驟。

(2)省力的製造過程。

(3)製造方便，客制化可能性高。

(4)費用低，日後人手一台 3D列印機。

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參考文獻

1. 東吳大學推廣部

http://www.ext.scu.edu.tw/class_0a.aspx?ClassID=952&ClassTypeID=3&SubCl

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http://www.techbang.com/posts/18161-3d-printer-technology-talk

3. 科學人雜誌-3D列印你的夢想

http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=2177

4. 機械月刊第三十卷第八期—「三圍噴印合新技術之研究發展與應用」簡介

5. 機械月刊第二十六卷第十二期—快速原型技術之原理應用及未來發展

6. 電子月刊第十九卷第十期—3D印表機市場浮現

7. 《天下雜誌》第 525期—3D列印 印出你的夢幻產品

8. 《遠見雜誌》第 320期—3D Printing，台灣的機會在哪裡？

9. [3D掃描]使用 Kinect for Windows 搭配 Skanect 軟體掃描物件

http://blog.cavedu.com/3d%E5%88%97%E5%8D%B0/3d%E6%8E%83%E6%8

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10. Kinect 介紹和應用

http://www.cs.nccu.edu.tw/~whliao/hci2012/Kinect_Note_for_Windows_SDK.pd

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11. Cube

https://www.youtube.com/watch?v=lDBC-UyHTB8

12. 國航科技公司

http://www.idea-diy.com/index.php

13. Thingiverse

https://www.thingiverse.com/

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