■耀德講堂 / 邱耀弘 博士
前言
接著上個月為ACMT 的讀者們介紹了兩本書之後，本期要為大家再來介紹更重要的一本書，沒錯，大家可能猜到以Dr. Q 的能力大多都是介紹和粉末有關的書，那這次就更新下有關積層製造技術（Additive Manufacturing Technologies，以下簡稱AMT）的聖經，由美國Springer 出版社，三位作者分別為：
Dr. Ian Gibson 教授
來自新加坡國立大學機械與生產工程系(Department of Mechanical & Production Engineering National University of Singapore, 9 Engineering Drive 1, Singapore 117576)，聯繫方式為 mpegi@nus.edu.sg。
Dr. David W. Rosen 教授
來自美國喬治亞州立工學院的伍德拉夫分校機械工程學院(George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology), 813 Ferst Drive, N.W. Atlanta, GA 30332-0405 USA)，聯繫方式為david.rosen@me.gatech.edu。
Dr. Brent Stucker 教授
來自美國猶他州立大學機械與航空航太工程系(Department of Mechanical & Aerospace Engineering, Utah State University 4130, Old Main Hall, Logan, UT 84322, USA)， 聯繫方式為brent.stucker@usu.edu。
本書內容
本書將詳細的介紹以數位化的驅動方法，使積層製造到一起形成的零件都能透過高速運算的數字所控制和進行。本文從基礎知識開始，對積層製造進行了概念性的概述，以便讀者能夠快速瞭解；並討論了快速原型技術、微型製造、醫學應用、航空航太製造、快速模具和直接數位化製造等成熟和新興的應用。同時，本書全面概述了積層製造技術以及相關的支持技術，如軟體系統、真空鑄造、熔模鑄造、電鍍、滲透和其他系統，並反映了最新的發展和趨勢。還強調了遵循ASTM、SI 和其他標準的重要性；包括跨整個AM 價值鏈的主題章節，如流程選擇、軟體、後處理、AM的工業驅動因素等；最後提供廣泛的技術問題，以確保全面理解所涵蓋的概念。
圖1：增材製造技術的三個版本封面比較
在日新月異的積層製造技術上，三位作者非常用心的進行版本的更新（如圖1 所示），分別為一版､二版和三版的封面。由於最新的第三版獲取的摘要，本書是反映積層製造技術的最新發展和趨勢，有關這三版的目錄，Dr.Q 將列出將給讀者加以比較，請注意到第二版發行在ASTM F42 於2009 發布國際標準之後，因此許多專業名詞重新的更正，有大幅的調整。第一版為18 個章節，目前已經給許多國家的大學院校免費以學生身分的下載閱讀並作為碩、博士論文的參考；第二版增加到了共20 個章節，目前也能以學生身分免費閱讀；第三版則增加到共22 個章節，尚未發行免費閱讀版本。請注意表1 內的描述，由於第三版Dr. Q 尚未到手無法詳讀，不過相信三位作者給予的新資料一定是非常精彩的。關於本書的積層製造技術有三個版本，列出如下的目錄比較（原文不做翻譯）：
第一版發行於2009
書名：Additive Manufacturing Technologies –
Rapid Prototype to Direct Digital Manufacturing
- Introduction and Basic Principles
- Development of Additive Manufacturing Technology
- Generalized Additive Manufacturing Process Chain
- Photopolymerization Processes
- Powder Bed Fusion Processes
- Extrusion-Based Systems
- Printing Processes
- Sheet Lamination Processes
- Beam Deposition Processes
- Direct Write Technologies
- Design for Additive Manufacturing
- Guidelines for Process Selection
- Software Issues for Additive Manufacturing
- Direct Digital Manufacturing
- Medical Applications for Additive Manufacture
- Post-Processing
- The Use of Multiple Materials in Additive Manufacturing
- Business Opportunities and Future Direction
第二版發行於2015
書名：Additive Manufacturing Technologies –
3D Printing, Rapid Prototype, and Direct Digital Manufacturing
- Introduction and Basic Principles
- Development of Additive Manufacturing Technology
- Generalized Additive Manufacturing ProcessChain
- Vat Photopolymerization Processes
- Powder Bed Fusion Processes
- Extrusion-Based Systems
- Material Jetting
- Binder Jetting
- Sheet Lamination Processes
- Directed Energy Deposition Processes
- Direct Write Technologies
- The Impact of Low-Cost AM Systems
- Guidelines for Process Selection
- Post-Processing
- Software Issues for Additive Manufacturing
- Direct Digital Manufacturing
- Design for Additive Manufacturing
- Rapid Tooling
- Applications for Additive Manufacture
- Business Opportunities and Future Directions
圖2：根據ASTM F42 所規範的積層製造七大分類的方式
第三版發行於2021
書名：Additive Manufacturing Technologies
- Introduction and Basic Principles
- Development of Additive Manufacturing Technology
- Generalized Additive Manufacturing ProcessChain
- Vat Photopolymerization
- Powder Bed Fusion
- Material Extrusion
- Material Jetting
- Binder Jetting
- Sheet Lamination
- Directed Energy Deposition
- Direct Write Technologies
- Hybrid Additive Manufacturing
- The Impact of Low-Cost AM Systems
- Materials for Additive Manufacturing
- Guidelines for Process Selection
- Post-Processing
- Software for Additive Manufacturing
- Direct Digital Manufacturing
- Design for Additive Manufacturing
- Rapid Tooling
- Industrial Drivers for AM Adoption
- Business and Societal Implications of AM
圖3：積層製造的七個基本的步驟
ASTM F42 ──積層製造法七大分類
三位作者非常強調所有讀者一定要遵循由ASTM F42發布的積層製造法七大分類，主要在於符合國際標準才能在全球通用且對未來更新的積層製造工業有所幫助，七大分類包含如下（中文翻譯可能與臺灣和大陸有差異，則需參考相關標準的名詞定義）：
- 槽內光聚合(Vat Photopolymerization, VPP)：許多人還習慣用STL 來稱呼
- 粉體床融合(Powder Bed Fusion, PBF)
- 材料擠出(Material Extrusion, MEX)： 最多人用FDM 來稱之
- 材料噴射(Material Jetting Technology, MJT)
- 黏結劑噴射(Binder Jetting Technology, BJT)
- 層疊貼合(Sheet Lamination Technology, SLT)
- 直接能量沉積(Directed Energy Deposition, DED)
結束語
積層製造已經快速的席捲工業界對製造產品的想法和做法，但是Dr. Q 必須提醒對積層製造有興趣的讀者一定要把基本功──傳統加工技術理解並熟悉，目前許多讀者對於積層製造的觀念尚都停留在3D 列印「公仔」的概念，對於真正能夠拓展到工業應用的積層製造卻仍一無所知，相當可惜。我們有幸接觸世界的重大改變，就應該以正面和認真的態度去學習，數量化的積層製造即將來襲，積層製造真的能夠和模具製造一較高下嗎？還是要和平的共處，各自發揮所長？我們期待並拭目以待。■
