自2012年以来，世界各国以美、德为首，掀起一波波制造业再造革命风潮，美国材料试验协会更于2009年将过去称为：快速原型(Rapid Prototyping, RP)/快速制造(Rapid Manufacturing ,RM)/3D P(3D Printer)等说法，正名称为积层制造(Additive Manufacturing, AM)，并成立技术委员会订定其相关标准。ASTM综合研究学者将积层制造分成7大类型，包含：光聚合固化(Vat Photopolymerization,VP)技术、材料喷涂成型(Material Jetting,MJ)技术、黏着剂喷涂成型(Binder Jetting, BJ)技术、材料挤制成型(Material Extrusion ME)技术、粉体熔化成型(Powder Bed Fusion,PBF)技术、叠层制造成型(Sheet Lamination,SL)技术与直接能量沉积(Directed Energy Deposition)技术。

然而，过去3年销售额以平均34%速度成长的3D列印设备产业，自去(2015)年起仿佛被打入冷宫，包括3D Systems、Stratasys等3D列印设备厂商营运纷纷面临挑战。其实3D列印活得好好的，从自行车到喷射引擎都做，出问题的是零售市场。反观专注于工业级雷射金属3D列印设备厂商EOS、Voxeljet等厂商，营收则相对稳定。台湾在这波雷射金属3D列印市场机会中，应能积极投入客制化医材、高性能元件及高值化模具应用，借此促进产业升级与创造高附加价值的产品。

带动中小企业翻转　行政院设3D列印铸造砂模中心

以模具产业为例，台湾为金属模具第7大国，虽然这几年产值仍维持500亿元新台币，但产业面临外移与低价竞争及高阶材料与制造设备长期仰赖国外现象，希望朝高阶模具产品导入。透过雷射积层制造技术能帮助国内模具产业提升利基与研发能量、解决模具在3D流道与复杂​​曲面加工的需求。

尤其是台湾为数约800家铸造业厂商，举凡汽车、工具机等各种产品都与铸造基础有关。但由于过往厂内工作环境不佳，必须在高温下工作，不但年轻人，连外劳都不愿做，相关工作人口1.8万人，从业人员平均年龄近60岁，正面临高龄化、技术断层等危机，亟待转型升级。前行政院院长毛治国在「生产力4.0科技方案」便优先指定最为传统的基础铸造业，应以2020年为目标，率先从「3K」(肮脏、危险、辛苦)转型为「4C」(Clean干净、Career就业发展、Competitive竞争力、Creative创新)产业。

图1 : 前行政院院长毛治国在「生产力4.0科技方案」，优先指定最为传统的基础铸造业转型为「4C」产业，并率先在高雄设立3D列印铸造砂模营运服务中心。 (So​​urce:http://pgw.udn.com.tw/)

且为了克服过去一再要求企业引进技术升级，但因为多数铸造业都是中小企业，无法斥巨资购买3D列印铸造砂模设备的障碍。行政院率先在高雄的经济部传统产业创新加值中心内，设立「经济部生产力4.0南部推动办公室」暨「3D列印铸造砂模营运服务中心」，提供公用设备，委由金属中心负责筹建及未来营运，全区预计在2017年初兴建完成。

已先挂牌营运的「3D列印铸造砂模营运服务中心」，则由金属中心负责注入3D列印制程应用与技术的研究能量，以带领台湾铸造产业转型升级，进而加速创新。值得一提的是，金属中心系引进德国Voxeljet 3D快速列印积层设备，不仅颠覆了耗材原料非常昂贵的既有概念，大大地降低生产成本，可以用来制作数位砂模、塑料模型或是金属制品；特别是应用在翻砂铸造、脱蜡精密铸造的新产品开发有相当大的突破，不需模具，只要利用堆叠快速成型技术结合原本铸造流程，就能精确将设计概念转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，进而可以对产品设计进行快速评估，修改及功能试验，大大缩短产品的研制周期。

图2 : 由于过往铸造业厂内工作环境不佳，不但年轻人，连外劳都不愿做，正面临高龄化、技术断层等危机，亟待转型升级。 (摄影：陈念舜)

金属中心表示，目前该3D列印服务中心除已建置小型3D列印铸造砂模系统(VX200)，还将持续建置中型系统，提供产业铸造砂模试作平台，以解决当前产业无法快速试作打样的缺口，缩短产品开发时程及成本，让以往须3个月才能铸造的复杂模具，现在只要2~3周就做得出来，让中小企业有机会翻转，提升铸造产业国际接单能力与竞争力。