DIY 3D印表機與掃描器教材開發經驗分享

  3D印表機已是數位自造時代中不可或缺的一項重要工具,然而它牽涉到電子、機械、材料與控制等多領域整合技術,對一般使用者而言,並不容易逐一掌握瞭解。本個案藉由教材的開發,學習如何DIY製作一台3D印表機。從各零件與元件的備料與資料收集、open source軟體整合、機構元件強化、DIY輔具開發、材料特性、最佳化參數之控制評估等各項工作展開。耗費兩個多月的工作時間準備,擬定一套完整的組裝教材。讓參與的學員可從中學習,透過自己動手組裝出來的3D印表機中享受Maker樂趣,同時也進一步可掌握列印品質之關鍵細節,包含機構傳動運作、校正方法、材料熱塑特性等條件。透過兩天的工作坊實習,總共有12組DIY 3D印表機被順利製作出來(約四十人次參與),並且正確執行列印輸出3D模型。

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  另外,3D掃描器是一項可以將實體物品之外觀數位化成模型檔案,除了數位典藏用途外,創作者可進一步編輯修改模型資料,達到快速創作之目的。本技術亦涵蓋機電資訊等多領域之整合。我們藉由自主開發軟體演算法,早先由實驗室研究出簡便形式之三角形式之測量,逐步朝自動且簡便形式設計。並制訂電子元件規格,與廠商合作開發小型控制版之關鍵元件,整合所有關鍵技術,開發出『一鍵掃描』與『一鍵校正』之技術。透過廠商的支持,我們開放所有設計圖,提供Maker可自行修改外觀樣式,DIY出一套專屬的3D掃描器。而該3D掃描器的掃描解析度與精確度(包含顏色),亦是目前市售中相對應產品較佳的。

  值得關注的是,不論是DIY 3D印表機或DIY 3D掃描器,它們的組裝件皆來自『自造的3D印表機』所生產出來,這包含DIY 3D掃描器中所用到的『齒輪』傳動件。

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  特色:開發產出創新的『DIY 3D掃描器』與『DIY 3D印表機』,可應用於文創與工藝創作場域,解決數位創作過程中將實體創作數位化,以及數位資料實體化之問題。

 

林宗翰 老師

學校/系所:國立臺灣科技大學/色彩與照明科技研究所

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