隨著科技的快速發展，3D列印技術已逐漸成為教育與工業領域的重要工具。本文將探討與3D列印相關的學科選擇，包括機械工程、工業設計、電子工程、材料科學與工程以及生物醫學工程等，幫助你更好地理解這些領域的交集與應用。同時，我們也會介紹在學校環境中常用的3D列印塑膠材料，如PLA、ABS、PETG和TPU等，這些材料各具特色，能夠適應不同的教學需求與項目，從而提升學生的學習體驗。
3D列印要讀什麼科系？
若想學習3D列印，相關的科系選擇相當多樣化，取決於你的興趣和未來職涯方向。以下幾個學科與3D列印息息相關，可以考慮:
- 機械工程:機械工程科系會教授3D列印技術所需的基礎知識，包括材料科學、製造技術和計算機輔助設計(CAD)。學生可以學習如何設計零件和機械結構，並了解增材製造技術的運作原理。
- 工業設計:如果你對產品設計或工業設計有興趣，這個科系可以幫助你學習如何將設計概念轉化為3D列印的實際物件。課程通常會涵蓋設計理論、數位建模、材料應用和原型製作技術。
- 電子工程:3D列印不僅限於製造物理零件，還涉及電子元件的集成和嵌入式系統。電子工程的背景可以幫助你在智慧型設備或機器人的製作中使用3D列印技術，特別是在開發複雜的電子產品時。
- 材料科學與工程:3D列印的成功與否在很大程度上取決於材料的選擇和特性，因此學習材料科學可以讓你深入了解各種3D列印材料的性能，如塑膠、金屬和複合材料，從而選擇最佳的應用方法。
- 生物醫學工程:如果對醫療應用有興趣，生物醫學工程是一個理想的選擇。這個領域結合了醫學和工程學，3D列印在這裡的應用包括製作個人化的醫療器材、人工植入物甚至是人體組織。
學校的3D列印使用哪一種塑膠材料？
在學校的教育場域中，3D列印技術日益普及，主要使用的塑膠材料有幾種選擇，依照用途及教學需求而有所不同:
- PLA(聚乳酸):PLA是最常見的3D列印材料之一，特別適合學校使用。這種材料由玉米澱粉或甘蔗等可再生資源製成，因此環保且生物可降解。其列印時所需溫度較低，操作安全性高，適合初學者和學生使用。PLA的缺點是韌性較低，不太耐高溫，但仍適合用來列印模型和教育用途的原型製作。
- ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):ABS材料具有較高的韌性、耐衝擊性和耐高溫性，適合用於需要強度的零件或戶外應用。然而，ABS列印時需要更高的溫度，並且可能會產生異味，因此在學校環境中使用時，通常需要配備良好的通風設備。
- PETG:這種材料結合了PLA的易於列印性和ABS的耐用性，且耐熱性優於PLA，表面透明度好且列印時幾乎無異味，因此在學校中也頗受歡迎。PETG適合用於需要耐用性和光滑表面的模型製作。
- TPU(熱塑性聚氨酯):屬於彈性材料，具備良好的拉伸性和韌性，可用於列印柔性部件如鞋墊、避震器等。儘管不如PLA和ABS普遍，TPU還是能在某些教學專案中展現其獨特的應用價值。
這些材料各有特性，學校通常根據列印項目的具體需求來選擇適合的材料，以達到最佳的教育效果。
總結
學習3D列印可選擇多樣化的科系，根據個人興趣及未來職涯方向，機械工程、工業設計、電子工程、材料科學與生物醫學工程都是相關領域。機械工程提供基礎知識，工業設計助於將設計轉化為實物，電子工程則涉及嵌入式系統。材料科學有助於選擇合適的3D列印材料，而生物醫學工程則應用於醫療器材領域。此外，學校通常使用PLA、ABS、PETG及TPU等塑膠材料，根據用途和教學需求選擇，PLA環保且易於使用，ABS耐用且強度高，PETG則兼具耐用性和易列印性，TPU則可用於柔性部件製作。