這篇給零基礎~初學者:一文看懂 3D 列印怎麼運作、能做什麼、如何開始,以及看得懂的校正與實作步驟。文中穿插優質 YouTube 影片,直接看「怎麼做」。
3D 列印是什麼:把數位模型「長」成實體
3D 列印(加法製造)會把 3D 模型「切片」成一層一層的刀路(toolpath),機器便能沿著路徑逐層堆疊材料成形。FDM 以噴嘴擠出熱塑料;樹脂機以紫外光逐層曝光固化;粉床(例如金屬/尼龍)則以雷射或黏結劑在粉末中逐層燒結或黏著。
在實務流程中,你會接觸兩大類檔案:模型檔(STL/3MF)與機器指令(G-code)。模型檔描述形狀與(視格式)單位、顏色、材質等;切片器把它轉為 G-code,內含移動、擠出、溫度與風扇等指令。
模型 → 切片(層高、外壁/填充、速度、溫度、支撐與擺放方向)→ 產生 G-code → 列印 → 後處理(去支撐、打磨、上色/裝配)。
從模型到刀路:三個層級
- 幾何(Geometry):網格需密合(manifold)、法線一致、壁厚 ≥ 噴嘴線寬 × 2;避免內部相交。
- 切片策略(Slicing):外壁/填充/頂底層、支撐、層高與線寬、縫合位置(Seam)、橋接、擺放方向。
- 機器控制(Machine):回抽、加速度/抖動、溫度、風扇、ABL 與 Z Offset、材質乾燥度。
常見模型格式比較
| 格式 | 單位 | 顏色/材質 | 多物件/組件 | 重點 |
|---|---|---|---|---|
| STL | 無(多視為 mm) | 無 | 可含多物件,無階層關係 | 最普及、體積較大;易出現單位/縮放錯誤,切片時請確認尺寸。 |
| 3MF | 有 | 可含顏色/材質/紋理 | 支援 | 可封裝多模型、貼圖、支撐與設定;建議優先使用。 |
| OBJ(選配) | 無 | 透過 MTL/貼圖 | 支援 | 常見於彩色/貼圖工作流;部分切片器對 OBJ 支援度不一。 |
G-code 速查(看得懂就能快排錯)
; 例:起始片段(不同切片器略有差異)
G90 ; 位置絕對
M82 ; 擠出絕對
M104 S205 ; 設噴嘴溫(不等待)
M140 S60 ; 設熱床溫(不等待)
G28 ; 回原點
G29 ; 自動調平(若有)
M109 S205 ; 等噴嘴達溫
M190 S60 ; 等熱床達溫
G1 X0 Y0 Z0.28 F6000
G1 E5 F240 ; 擠出
G1 X100 Y0 F1800 E12
M106 S255 ; 風扇全速
- G0/G1:移動(含擠出 E);F 是速度(mm/min)。
- M104/M109:噴嘴溫;M140/M190:熱床;M106:風扇。
- M82/M83:擠出絕對/相對;G90/G91:座標絕對/相對。
座標與單位(避免尺寸跑掉)
- 單位:STL 沒有單位,切片器多預設 mm;若模型忽然超小/超大,先檢查單位/縮放。
- 原點:多數切片器以床面左前為 (0,0);也有「床面中心」機型,請在預覽確認。
- 軸向與強度:FDM 層紋沿 Z;讓主要受力與層紋垂直更耐用。
模型健檢與修復(入門必做)
- Blender 開啟「3D-Print Toolbox」外掛,檢查 Non-manifold / Thin wall / Intersect 並修復。
- 需要圓滑邊時,優先使用倒角/圓角(Chamfer/Fillet)與增加外壁數,比單純提高解析更有效。
- 孔徑與配合:預留 +0.2–0.4 mm 公差;螺絲建議使用熱熔銅柱增加耐久。
有哪些應用:從房子到器官,從食物到火箭
挑幾個最有感的範例,幫你建立「能做到什麼」的直覺。
- 建築:機器人擠出特調混凝土,牆體現場列印 再搭配傳統工法完成屋頂與管線。
- 生醫:以水凝膠做「生醫墨水」,列印出組織模型用於訓練、藥測與研究。
- 食物:擠出巧克力、泥狀食材做出精緻幾何或客製口感。
- 製造與航太:金屬積層可做傳統無法加工的內部通道與拓撲結構。
機型與材料:先從 FDM+PLA 開始
| 項目 | FDM(線材擠出) | 樹脂(SLA/MSLA) |
|---|---|---|
| 優勢 | 好上手、材料便宜、功能件耐用 | 細節極佳、雕像公仔漂亮 |
| 環境 | 通風良好即可 | 需手套口罩、酒精清洗、UV 後固化 |
| 建議 | 新手首選 | 有基礎後再試 |
材料起手式:PLA(好印) → PETG(耐熱與韌性) → ABS/ASA(需封箱) → TPU(彈性,慢速)。
光固化印表機是以光敏樹脂作為列印材料,再用紫外線照射一層一層的固化方式來進行3D列印。
工作流程與名詞快速建立
- 切片軟體:PrusaSlicer、Cura、OrcaSlicer、Bambu Studio。
- 首層 決定成敗:Z Offset、調平、床面清潔。
- 關鍵參數:層高、外壁數、填充、速度、溫度、風扇、支撐、擺放方向。
常用工具與下載
沒有機器?先用代印服務(台灣)
把 STL/STEP 上傳即可報價、選材與交期。先用代印能快速拿到成品、驗證設計;之後再決定是否入手機器。
- 3DMart 三帝瑪(FDM/SLA/MJF 等)→ 服務頁
- 台灣天馬 TEAMA(大型列印、商業代工)→ 代工服務
- RealFun 睿坊(台北,3D 列印/掃描/模型)→ 網站
- AddMaker 加點製造(製造商資源平台)→ 平台首頁
3D 建模:Blender(含自學播放清單)與 TinkerCAD
先把模型畫對,比調參更省時。這章給你:Blender 入門心法 → 可列印性重點 → 健檢流程,最後附一條最簡單的 TinkerCAD 路線。
Blender 入門心法(新手 3 原則)
- 先方後圓、先大後小:先用 Cube/Plane 搭骨架,再加 Bevel/Subdivision 打造圓滑;細節留到最後。
- 以「厚度」為王:功能件外壁 ≥ 2 條線寬(例:0.4 噴嘴 → 外壁 ≥ 0.8–1.2 mm),孔徑預留 +0.2–0.4 mm。
- Modifier 優先:Mirror/Array/Bevel/Solidify 組合出可參數化形體,之後調整尺寸超快。
可列印性與健檢重點
- 法線與流形:開啟 3D-Print Toolbox 檢查 Non-manifold、Intersect、Thin Wall;Recalculate Outside 修正法線。
- 單位與尺度:Scene → Units → Metric、Length = Millimeters;匯出前在切片器確認尺寸。
- 邊角處理:外露邊加倒角/圓角提升強度與手感;承力件外壁 3 條以上、填充 15–25% 起步。
- 支撐友善:可旋轉擺放、加橋接過孔,能免支撐就免;必要時為接觸面預留裝飾蓋片。
一步到位:建模健檢流程(匯出前必做)
- 切到 Edit Mode → M > Merge by Distance 去重點。
- 開 3D-Print Toolbox:修 Non-manifold / Intersect / Thin Wall。
- 套 Solidify 確保最小壁厚 ≥ 2×線寬;必要時再加 Bevel。
- Apply Scale(Ctrl+A)→ Export STL/3MF(單位 mm)。
- 進切片器檢查:尺寸、牆數、支撐、首層黏附,預覽刀路 OK 才開印。
覺得 Blender 太難?TinkerCAD 超速入門
瀏覽器登入 → 拖幾何(Box/Cylinder)→ Align 對齊 → Group 合併 → Hole 挖空 → Export STL → 送切片器。適合做:
- 名牌、簡易支架、蓋板、收納盒(直角、有厚度的盒體類)。
- 需要圓滑曲面或參數化再轉 Blender 加工。
不會建模?先用 Thingiverse 現成模型
還不會畫 3D?先從可直接下載的模型開始練習最有效。Thingiverse 集合大量免費作品,適合用來熟悉切片、擺放、支撐與材料選擇。
切片入門與示範:看一次就會的基本功
建議先用 Cura;先把機型設定+材料配置檔搞定,再調參數。
首層與調平:第一層漂亮,成功率就漂亮
- 清潔床面(酒精或中性清潔劑去油)
- 調平與 Z Offset:紙張法或自動調平後微調
- 切片調整:首層慢速、首層層厚略大、必要時加 Skirt/Brim
線條略被壓扁、彼此連續、無缺口=好;過扁易「象腳」、過高會黏不住。
校正:溫度塔+3DBenchy 最划算
一次只改一個變數,邊列印邊筆記。
溫度塔:快速找出特定線材的最佳噴嘴溫。
3DBenchy:用同一顆船判讀冷卻、橋接、收縮、拉絲等問題。
7 天入門課表:照做就會
- 看完本篇+安全觀念,印 20×20×20 校正方塊。
- 專注首層與 Z Offset,印名牌或手機座。
- 列印一座溫度塔並記錄最佳溫。
- 做回抽測試,學會減少拉絲。
- 印 3DBenchy,對照影片判讀缺陷。
- 學量測與公差:做一個能「剛好卡住」的小卡扣。
- 完成一個實用小專案:廚房掛鉤、相機快拆或桌上收納。
安全與法規小提醒
- FDM 高溫,請遠離兒童與寵物,保持通風。
- 樹脂需手套+口罩,廢液固化後依規定處理。
- 食物列印僅用食用級材料與可拆清洗管路;生醫列印請遵循實驗室規範。
藝術與創作應用:時尚、雕塑、陶藝
3D 列印讓藝術家能直接把「算法/紋理/材料」變成可穿戴、可展演、可量產的創作。
筆者以 Blender 作3D建模,以朱銘太極為藍圖改編,以下為3D畫面,可自由旋轉、拉近。
太極。Taichi by jamespolik on Sketchfab
YouTube 精選(可直接播放)
精挑細選、直覺展示重點的影片,照分類放;每支都可當你的學習檢查點。
