不再煩惱用哪種3D 列印！三大方向、六張圖表 - 加點製造誌

SLS 製作的零件有較好的力學性能、物理性能和尺寸精度，但是FDM 的成本比較低，而且生產速度更快。

使用SLS 的常見材料有尼龍、TPU；而FDM 則是PLA、ABS、 ... 不再煩惱用哪種3D列印！三大方向、六張圖表：簡單選擇合適的快速成型法 0 AddMaker發佈於1年前 編按：繼《不只有FDM、SLA！七種常見3D列印成型技術原理大集合》介紹不同3D列印的製程、優缺點後，這次選了這篇文提供各位幾種能快速選擇3D列印的方法，供各位設計師、產品開發團隊參考！ 本文內的圖表可以快速參考找出最符合設計需求的製程，而為了讓資訊不會過時，可以持續幫助到讀者，接下來都以概括式的方式做解說。

選擇製程時，主要可以從三個方向做篩選分類： 使用的材料產品特徵（外觀、功能）特定製程能力（精度、規定尺寸等等） 1.透過材料選擇製程 3D列印材料的形式通常是細絲、粉末或是膠狀。

塑膠和金屬是3D列印中最常使用的兩種材料，其他還有陶瓷、複合材料⋯⋯等等，塑膠可以細分為熱塑性塑膠和熱固性塑膠。

如果確定使用材料，製程就會相對容易做選擇，因為技術間可以共同使用的材料不多，一但相同，就會是成本、成品品質、生產速度之間的比較。

熱塑性塑膠 熱塑性塑膠適合用在機構件，它們有良好的力學性能、高衝擊、耐磨性和耐化學性，也可以加入碳、玻璃或其他添加劑來增強其物理性能。

尼龍、PEI和ASA等工程用熱塑性塑料就會被拿來生產工業零件。

以熱塑性塑膠為材料的製程主要有兩種，分別是：材料擠壓成形的熱熔推疊層積(FDM)和粉體熔化成型技術的選擇性雷射燒結(SLS)。

SLS製作的零件有較好的力學性能、物理性能和尺寸精度，但是FDM的成本比較低，而且生產速度更快。

使用SLS的常見材料有尼龍、TPU；而FDM則是PLA、ABS、PETG、尼龍、PEI(ULTEM)、ASA、TPU。

下面的金字塔表列出3D列印常見的熱塑性塑膠，金字塔越上端的材料，機械性能越好，但因成本考量而有量產困難。

熱固性塑膠 熱固性塑膠比起熱塑性塑膠更適合用在注重外觀的產品上，因為它們可以生產出表面光滑又細緻的零件。

通常這些零件的硬度不低，但因為比熱塑性塑料更容易斷裂，因此比較不會拿來當作機構件，除了一些專門設計給工程用的特殊熱固性塑膠，像是Formlab推出的耐用樹脂、堅固樹脂或是牙科用樹脂。

熱固性塑膠會使用兩種光固化製程：材料噴塗成型(MaterialJetting)和光固化技術(SLA/DLP)，前者可以製作高精度和有更光滑表面的零件，但是相對的成本也比較高。

兩種製程用的材料差不多，包含：標準樹脂、DigitalABS、耐用樹脂、透明樹脂、牙科用樹脂，其中光固化還會用ABS。

金屬 金屬3D列印的零件有很好的力學性能，而且耐高溫，常應用在航太和醫療產業，製程像是直接金屬雷射燒結技術（DMLS）、選擇性雷射熔化（SLM）和黏著劑噴膠成型（BinderJetting）。

DMLS和SLM製作的零件有良好的力學性能和精度，但是黏著劑噴膠成型的成本可以便宜十倍以上，而且可以製造更大型的零件。

所以通常不鏽鋼、鈦和鋁會用DMLS或SLM；不鏽鋼（青銅填充或燒結）會用黏著劑噴膠成型。

其他材料 其他材料也可以進行3D列印，但是應用有限，所以沒有被廣泛運用，像是黏著劑噴膠成型可以製作多色彩的陶瓷和砂岩。

【專家小撇步】因為材料是一層層疊加上去的，所以零件不同方向的受力程度會不一樣，尤其是Ｚ軸上（高）會更弱，因此設計功能零件時要特別注意。

以不同3D列印材料來測試支架強度 2.根據成品用途選擇流程 先考慮成品是功能取向還是外觀為主可以幫助你選擇製程，一般來說熱塑性塑料更適合功能性應用，而熱固性塑料則是主要做出外觀件。

功能性應用： 當在設計會影響其他組件的零件或原型時，定義公差等級很重要，精度高的製程，成本也會比較高，因此也有另一個方法是在3D列印後，再用鑽孔、絲攻等後加工完成零件。

零件強度會根據不同的機械與物理性能決定，而快速選擇的方式，可以用「材料的抗拉性」作為標準，而想要高硬度、高剛性時，可以用連續碳纖維（尼龍）搭配金屬3D列印或FDM來製作。

一些專門的工程3D列印材料會有耐熱、阻燃、抗化學腐蝕性、生物相容性或是食安認證。

好彎折、有彈性的狀況可以分為（斷裂前的）高延展性，例如用SLS和FDM搭配熱塑性塑料TPU的製程，或是低硬度，用SLA/DLP或材料噴塗搭配像是橡膠一樣的材料。

用連續碳纖維材料搭配選擇性雷射熔化（SLM）而成的腳踏車工具 外觀： 光固化（SLA/DLP）和材料噴塗成型都能做出接近塑膠射出一樣的光滑零件，但有成本和支撐材的差別：材料噴塗成型的支撐材可以直接溶解，但是光固化技術的支撐材需要再處理，而且表面的痕跡還要拋光、磨砂。

材料噴塗成型能做出完全透明的零件，而光固化零件只能先製作半透明的成品，再透過後加工來達到接近100％透光的成品。

木材、金屬漆面等特殊紋理的零件，可以使用木絲或是金屬絲（添加木纖維或是金屬的PLA材料），搭配FDM製作；仿橡膠材質做出來的零件比較軟（邵氏硬度<70A），可以彎折和擠壓，但沒有真正的橡膠特性。

材料噴塗成型和黏著劑噴膠成型是目前唯一可以全彩印刷的製程，前者零件有較好的物理性能，而且能同時使用多種材料製作，因此具有優勢。

其他製作方式還有列印後噴漆，或是用雙噴頭的FDM列印機。

材料噴塗列印完成的3D模型（已經噴漆） 3.根據製程能力選擇 當模型設計完成，每種3D列印技術可以達到的功能會作是選擇時的主要參考，因此全盤了解每種製程的優勢和限制很重要。

（延伸閱讀：不只有FDM、SLA！七種常見3D列印成型技術原理大集合） 閱讀下面的表格前，有三點先備知識： 精準度（公差）可以達到的細緻程度取決於製程和3D列印機台品質，高精準度的製程可以做出更精巧的零件，而工業級機台又比桌上型列印機來得更加精準，而且可重複使用率更高。

確認成品的尺寸是為了確保列印機可以生產，如果超過製程常規限制，建議更換其他製程或是拆分成多個零件來製作。

支撐材決定設計的自由度，不需要支撐材的SLS、材料噴塗成型或是用雙料FDM（其中一個是可以溶解的支撐材料）會比較少限制，可以更簡單做出複雜形式的結構。

層厚度 層厚度是每層樹脂固化的高度，因為3D列印的疊加影響，層厚度會影響表面平滑度和可以做出的最小特徵尺寸，通常如果列印品質一樣，較小的層高會讓疊加的凹凸痕跡比較不明顯，可以做出比較細緻的曲面。

總結的經驗建議 先確定成品為「機構件」還是「外觀件」。

有兩種製程可以用相同材料製作成品時，再來考量成本和性能。

塑膠機構零件優先選擇熱塑性塑料（用SLS或FDM），而非熱固性塑料。

追求美觀的外觀件，熱固性塑料（用光固化或材料噴射成型）是最佳選擇。

製作金屬件時，想要性能應用選DMLS或SLM，想要降低成本或是大零件選擇黏著劑噴膠成型。

不論是金屬還是塑膠，製作機構件時都應該先考慮需不需要或可不可用CNC加工。

本篇原為《Selectingtheright3Dprintingprocess》，圖文皆由3DHubs授權提供，加點製造編輯。

延伸閱讀：不只有FDM、SLA！七種常見3D列印成型技術原理大集合 找製造工廠討論區 加點製造為產品開發專業知識交流社群，專業問答提供開發者互助學習，也可以快速的搜尋在地的優秀設計與製造廠商。

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