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3D列印：購置列印機或委託代印之考量

臺北榮總3D列印中心

黃嘉怡助理、黃瓅瑩治療師、洪友誠治療師、王德瀚助理、俞文展助理

　　3D列印技術(積層製造)是藉由逐層堆積或固化列印材料，來將3D電腦模型實體化，與傳統切削製程相比，其優勢包含：可製造帶有內部孔洞之模型、免除開模時間與金錢成本，在使用空間的占地方面也大幅地減少。3D列印技術亦廣泛應用於醫療，正如本院3D列印中心所提供全院性的服務，像是客製化且輕便的義肢裝具、術前模擬的解剖模型、外科手術導板，牙科咬合板、矯正器等。

　　值得一提的，近年來3D列印機價格有普及化的趨勢，使得自行購買3D列印機或委託外面廠商代印已經成為可考慮的選項，但預期效益與隱含成本如何估算？或許會困擾未曾接觸3D列印相關技術的單位或個人，所以本中心參考待印廠商專文與自身經驗，撰寫此文分析購買3D列印機或委託列印之優劣。

常見3D列印製程

　　3D列印是多種加法製程的總稱，每種製程有其成型原理、列印材料、成品特性、價位、列印速度。醫事人員應先掌握臨床需求，權衡以上幾點後再決定適合的製程。值得注意的是，即使是同一種製程，不同的列印設定或設備等級亦會影響成品的精細度或強度，故建議有相關需求的醫事人員可先與本中心討論。下方表格列出三種最常見的製程，前兩種本中心已有相關設備，可直接設計並列印，最後一種本中心亦能代為連絡廠商： 

購買3D列印機的理由 

　　金錢成本而言，廠商目前多以成品重量或列印耗時來計費，一般而言會較自行列印的材料成本貴上好幾倍。以齒模為例，層厚皆為1.2mm，製程皆為FDM，材料皆為PLA，請廠商代印價格為新臺幣550元，自行列印則PLA列印材料成本30元，列印時間預估5個小時半。若簡化需求為只列印PLA齒模，則購買3D列印機每一例大約可以省下500元，累積50例則足夠購買入門級3D列印機。

　　時間成本而言，委託代印需配合廠商排程，寄送成品也需要時間，對於體積較小、或需要經由試誤來改善設計的模型而言，原本測試3個版本只需要一個下午，經代印可能需要一兩週。

委託廠商代印的理由 

　　3D列印實務有許多需要注意的細節，平台與噴頭距離、水平、溫度、風扇強度、支撐、列印方向等，若其中一點沒做好則可能造成整個模型於列印過程中損毀，甚至損壞3D列印機。列印失敗的原因也不易鑑定，需要長時間累積除錯經驗，甚至反覆測試列印參數，耗費大量人力。3D列印機為精密設備，任何零件出一點問題就不能列印出滿意的模型，經常需要調整或修理，故養護的人力和經費也必須考慮。

　　若於開發過程中需要測試不同材質，委託代印可避免購買多種列印原料，最後卻只使用一種的浪費。某些列印材料於列印過程中會產生毒性、臭味或粉塵，並不適合於一般辦公室中列印。

　　此外，部份代印廠商會幫忙模型後處理(移除列印支撐，表面拋光)或3D建模服務，能省下不少麻煩並節省開發時間。

結語

　　隨著市面上3D列印機的價位和過去相比明顯下降，投資購買此類產品也會成為大眾考慮的選項之一。擁有列印機能帶來許多方便，但並不只有優點，若是本身沒有足夠的知識，或是沒時間花費精力在學習軟體建模、機器的使用及維護上，尋找服務廠商也是不錯的選項，下表整理了這兩種選項的優缺點比較，幫助大家作為選擇的參考。                                           

　　建議若有單次或零星的3D列印需求，可來本中心討論並列印或代為尋找列印廠商；若有長期且頻繁的3D列印需求，同時有購買及維護3D列印機的經費，甚至可派員至本中心熟悉相關技術，成為該部科的種子人才。

參考資料

Stratasys Direct(2019).Buying a 3D printer  vs. using a service provider. Retrieved from https://www.stratasysdirect.com/manufacturing-services/3d-printing/3d-printing-service-vs-buying-3d-printer (Jul 15, 2019)