透視3D列印：Tinkercad建模設計自己來(二版)

第01課   Tinkercad 初體驗
第02課   編輯
第03課   尺寸可變編輯
第04課   高階可變參數模型調控
第05課   3D 列印規格化元件、元件腳本、可變參數模組與組合元件
第06課   stl 檔

序

　　「3D 列印是製造業的革命」，這句話我們聽了很久了，也看到了社會上許多人，包括各種3D 機器的製造者、公民營研發單位、許多買了列印機的「maker」，不斷的在努力。我們不禁要問：為甚麼這個產業一直只聽樓梯響，未見人下樓，一直遲遲沒有發展起來，或者說發展得很慢。

　　要回答這個問題，就要先說說為甚麼3D 列印是製造業革命。我們回憶一下，在30 年以前，寫一份文稿，並且把它列印出來，那是多麼的困難，那時公民營機構都還有設立專職的中英文打字小姐。現在呢？在幾乎人人會電腦與家家有印表機的狀況下，打字印刷，尤其是小量與客製的文件，已由工廠或專人代工，轉化成人人都是文件的設計者與製造者，這就是2D 列印取代了或者說創造了印刷革命的成功案例。3D 列印產業與2D 列印有許多相似的地方，例如都是人人參與設計與列印，都是可以利用網路傳遞設計作品。所以不論2D 列印還是3D 列印，我們可以歸納出它們的共同特性是：a 人人都是設計者也是製造者，b 學習設計不算難，列印設備不算貴，c 設計之產品可由網路傳輸。與2D 列印產業不同的是，3D 列印大幅度擴大了產品應用領域，可以說各種傳統量產產品，可能部份地被這種新產業的產品取代。

　　但是，為甚麼3D 列印發展的很慢？其實回憶起來，2D 列印產業要把每個人都教會使用電腦文書軟體不也用了30 年的時間。3D 列印與2D 列印有類的進入障礙，可能會比30 年要快一些，但也需要一些時間，3D 列印全面開始發展也才3、4年左右，要全面展開也許需要另外4、5 年左右才進入成熟期。

　　筆者從事3D 列印設計已兩三年了，為了讓3D 列印發光發熱，創新出「3D 列印元件化」的概念。何謂「3D 列印元件化」？就是3D 列印設計者不僅僅是設計出一個3D 列印模型，而是根據應用的需求，將功能、尺寸、商標、結合需求等四項因素，設計出關鍵可調變數，放入某一元件設計中，只要調節這些參數，就可列印出一系列不同尺寸的元件。本書就是利用Tinkercad 提供的可調3D 列印元件參數的功能，示範一系列元件的可調參數程式的設計方法。

　　因此設計一個「3D 列印元件」就等於設計了一系列可改變尺寸的元件。如此一來元件模型可有大量可變化的尺寸供選擇，設計者花最少的精力，就可輕易精準且快速地提供市場消費者需要的模型。若進一步可將物聯網的致動元件、儲能元件、控制元件、通訊元件等3D 元件所需尺寸的變化考量進來，更可使3D 列印元件化如虎添翼。這就是3D 列印元件化的實現過程。
3D 列印元件化的發展，最主要的目的是將一般人，幾乎以無障礙的方式導入這個產業。這裡一般人指的是絕大多數不方便去學習建模或操作印表機的人。這種人不需要學建模，也不要買3D 列印機器，只要根據需求指定元件規格買回元件，就可創新組出自己想要的產品，甚至在網路銷售自己作品謀利。當3D 產業進行到這種人人可加入的階段，應該就是將大幅起飛的時候了。

　　在3D 列印元件化這個階段到來之前，3D 列印目前主要的從業者三種人：元件模型設計者（Designer）、元件製造者（Maker）、模型銷售或設計轉包（Agent）。在3D 列印元件化這個階段到來之後，從業者應該再多一種，就是能在網上建立「3D 列印元件」大數據與3D 列印元件的設計智能流通平台。本書採用雲端概念的Tinkercad 來傳授3D 建模技術，最主要特色就是導入3D 列印可調參數元件建模的概念與實作技巧，即使一個剛踏入3D 列印領域的人也能在短時間內成為3D 列印元件化建模的專業人士，實為筆者所盼。