技術專題主編前言｜雷射與積層製造技術專輯主編前言

為推動雷射產業化及協助國內廠商鏈結國際市場，邀約國內多家廠商組團共同參訪2018年11月12日至15日在德國杜賽道夫舉行的Medica 2018、Compamed 2018與11月13日至16日在法蘭克福舉行的 Formnext 2018展覽，期望透過實地參訪交流，可以讓國內業者對雷射及積層製造的發展如工業、汽車、航太、醫材等應用有更多的認識及瞭解，提供國際接軌與合作機會，以促成雷射產業銜接國際市場目標。
11月12日至15日在杜賽道夫同時舉行的MEDICA 2018與COMPAMED 2018四天中共有120,000位參訪者，其中三分之二來自德國以外155國，而5,273家參展商則來自66國，可謂真正國際展會，整個展場共有17個館，COMPAMED 2018於8a、8b館展出高科技醫療方案，約有522家參展商，雷射及3D列印等先進技術應用產品也於8a、8b館展出，輔復具則於4、5館，COMPAMED high-tech forum by IVAM在8a，COMPAMED suppliers forum by DeviceMed在8b，其餘展館則舉辦Medica 2018，此展因舉辦已久盛況空前；雷射技術主要應用在超快雷射精密切割，如心血管支架、格壯中空支架等，主要代工廠、成品商及設備商有BMT、MeKo、XL、Trumpf等，展出的產品加工品質皆非常好，顯然超快雷射應用在醫材精密加工在歐洲已趨成熟，未若今年六月在日本醫材展看到同樣是心血管支架，仍多以傳統機械精密加工為主，歐洲在非接觸加工步伐走得較快。
3D列印醫材參展者主要有GE Additive、multiphoton Optics、XL、Protalabs、Fraunhofer IPA等，其中GE Additive旗下的Concept Laser 展出一台m-cusing工作尺寸約10x10x10 cm的金屬醫材專用機，定價20-30萬歐元，也展出3D列印製品如牙齒用的crown、bridge、model casting及femoral knee、femoral stem、spinal implant、mugeto hip stem等，也有展出通過FDA用EBM作的acetabular cups號稱已製作超過100,000個；美國明尼蘇達的Protalabs自1999年成立，目前超過1000人公司，主要代工少量多樣的醫材，使用3D列印前會評估用何種工法最有利客戶，強調目前公司內具備SLA、BJ、SLS、MJ Fusion、SLM等3D列印設備，每月至少有60,000 parts用3D列印製作，且通過FDA 510K含金屬、非金屬製品，顯見美國AM醫材已進入市場；為推廣3D列印醫材，國際證照代辦公司Knoell也在論壇介紹FDA的pre-submission program，包含premarket application(PMA)、premarket notification(510K)、De Novo、IDE、accessory classification request、CLIA waiver，目前為鼓勵3D列印醫材，FDA對此program是免費，且多用面談加速處理，平均一案約4個月可有眉目，顯示法規面美國政府有積極在處理，有利3D列印醫材發展；輔復具醫材此次在展場所見仍以傳統器具為主，諸如Dr. mED、mediroyal、Eureduc、medical brace、oppo、MUELLER、Huntex(台灣的海伸公司)等，展出背架、可調角度膝支架、護腕、護膝等，也有展出鐵甲機器人，成大方晶晶老師也去展FDM作的媽媽手、背架，塑膠3D列印輔護具看起來仍以示範為主，尚未進入市場，可能在法規、功效、成本、使用習慣等方面，都有待努力。
本次好幾個館都有國家主題館，而台灣在好幾個館都有台灣館，據說超過200家廠商來展，這些國家館諸如美國、中國、法國、德國、土耳其、捷克、新加坡、波蘭、台灣等等，顯見醫材因其附加價值高，各國都卯足勁鼓勵民間企業投入，台灣Ben Q 的可攜式超音波診斷儀、上銀的內視鏡機器人固定系統等，也都自行在各館大攤位展出，顯示台灣知名企業對醫材產業著力甚深，對台灣產業升級轉型是一好事；傳統針灸在會場上看到以雷射非接觸式取代侵入式的用針，成為雷射針灸，如RJ-Laser、MKW，讓雷射本身就具有醫療效果，將科技運用到古老領域也是一值得探討的方向；Fraunhofer IPA與ITEM利用SLA技術開發塑料軟硬結合一體成形的多種醫材產品頗令人驚艷，諸如3D-printed compliant rotary joint、smart actuator technology for medical devices、R&D platform for 3D printed robots等，從提供手術或實驗器械角度導入3D列印，或可免去諸多法規及認證，對加速3D列印的產業推動，是一個很好的參考方向；整體而言，雷射及3D列印在醫材展所佔比例還不高，可能因涉及醫療安全及法律規範，須嚴謹保守，所以展出品大多較少新進技術或新穎技術產品，然基於精準醫療的趨勢，雷射與3D列印的市場需求相信會逐年提升，只要我們好好努力就有機會。
Formnext 2018相較去年成長頗多，由大會所提供資料，共有632家參展商、26,919位參訪者約成長25%、使用場地面積37,231平方米、來自32國，德國境外佔49%，展場較去年擴大50%、參展商增加53%、參訪者增加61%、演討會人數增加59%，且將近一半參訪者來自德國以外，顯見法蘭克福已為全球最大AM國際展場，AM市場愈趨熱絡！
金屬AM今年大致沿著去年架構發展，新進廠商較有限，但各技術皆有精進，諸如以FDM為基礎的方式，包含德國3d-figo、美國Markforged、Desktop metal等設備印製的成品收縮率，由去年的20~25%，今年已提升至16-17%，緻密度約96%，Markforged機台報價約$135K for metal studio 含一台 printer、 一台wash與一台 sinter，若是雙料印碳材單台印表機約$13,000；HP今年也展示可印金屬，緻密度96%，收縮率17%，預計2020年上市；Fraunhofer 持續展示用915 nm VCSEL diode 作preheating的 PBF，定價僅80K 歐元，可加工多種材料；荷蘭Additive Industries展出全自動量產型生產線中的AM設備可製作 420x420x400 mm，單機定價850k歐元，而EOS、SLM、Concept laser、Raineshaw、Trumpf、Stratasys、 HOFMANN、Sisma、InssTek、Citim等仍續參展，其中Trumpf發表新機以TruDisk 1020綠光雷射源組成新型TruPrint 1000主攻銅製品，因1064 nm對銅吸收率約僅5%，而綠光則超過10%，效率相對好，其製品強調高精度無孔隙，是由一般泛用機朝向專用機發展，意味著金屬AM市場愈來愈被看好，供粉採雙槽輪流供粉，確保量產不中斷，且製程監控軟體採視覺式，使用者親和力強，也可連線遠端監視及中央資料收集，具備工業4.0能力；觸控式人機、製程監控、量產供粉及管理、具工業4.0連線能力及量產自動化等五大特點，是本次歐洲機種共同特點，顯見metal AM正進入工廠量產，歐洲加減複合製程應用於工廠的腳步愈來愈快；DMG 精進去年的LASERTEC 30升級成為LASERTEC 30 gen2，並推出新機種125x125x200 mm 的LASERTEC 12 SLM主要訴求35 μm光斑較70 μm光斑列印精度相對提升4倍，Ra可由11 μm提升至6 μm，模組化的供粉槽，可以輕鬆plug in/out LASERTEC 12 SLM與LASERTEC 30 SLM 共用，同時加速製程，提供即時監控列印情況可確保品質及生產履歷，同時可針對列印材料輸入組成成分，便可自動提供製程參數，讓列印自動化，LASERTEC 12 SLM並榮獲world premiere 2018。