■臺灣科技大學 高速3D列印中心 / Mayur Prajapati
前言
索爾維(Solvay)是一家總部位於比利時首都布魯塞爾的跨國化工集團，開發特種聚合物來滿足汽車、航空、智能設備、醫療保健與能源等關鍵產業的需求。2018年發起了一項名為AM Cup的國際積層製造比賽，用高能聚合物來突破積層製造的極限。
在2021年的第三屆AM Cup中與美容領域領導者歐萊雅(L’Oréal)和主打熔融擠出的3D列印公司Ultimaker合作，共同應對來自世界各地大學的工程師、製造商和學生的挑戰，這項競賽資格主要針對學生與30歲以下或相關經驗不足10年的年輕專業人士。索爾維不僅為最佳個人或團隊提供總計5000歐元的獎金，還提供Ultimaker 2+ Connect列印機和歐萊雅生產設施的參觀機會。
第三屆競賽
比賽項目描述
歐萊雅在生產化妝品時，需要使用保持器保護高速運輸中不穩定的瓶子。每一次變更瓶子的樣式即必須更換保持器內襯，以符合變更後的設計。主題訂為利用Ultimaker FDM技術與Solvay的線材進行3D列印，尋找一項解決方案可以自動調整輸送帶上的保持器，以容納最多5個給定的歐萊雅瓶子。當數百個生產線上的保持器同時集結在輸送帶上時，意味著噪音即將產生，因此比賽的次要目標為使用現有或創新的解決方案吸收保持器之間的衝擊，以避免產生過高的噪音。關於比賽的評量標準，則如表1所示。
參賽設計與製造分享
臺科大在2021年同樣也參加了這場競賽，保持器的設計由受海膽(Sea Urchin, SU)形態啟發的緊密細胞晶格結構組成。SU晶格結構具有以下優點：
- 無支撐功能可加快打印速度並減少材料和能源；
- 無須後處理──消除支撐；
- 連續表面印刷消除了與3D列印相關的缺陷；
- 提供增強的強度和能量吸收性能。
除此之外，還實測在中空結構內填充發泡材料，有效降低了跑持器碰撞時產生的噪音的強度。
結語
3D列印是一項發展迅速的卓越製造技術，他可以比傳統製造更快速地交付功能齊備的原型設計、以及用於符合成本效益的單個或小批量應用領域。3D列印聚合物的性能正持續地在增進，Solvay藉由聯合材料、設備與應用需求三方舉辦國際競賽，提出產業中可能藉由3D突破的議題與良好的平台吸引各地團隊一同創造，給予學生與年輕專家們激發自我的機會。
除了本次介紹的競賽外，我們也將持續關注國際間大大小小的積層製造積層製造競賽，鼓勵專家與學生們踴躍參與，期許彼此皆能於如此良性的競爭中獲得成長。
參考資料
- 封面圖引用自https://www.solvay.com/en/innovation/open-innovation/solvay-am-cup
