三緯國際
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【3D列印也抗疫1】小Baby戴「皇冠」面罩！ 「防冠」有撇步
愈來愈成熟的3D列印技術，目前已廣泛被運用在製作居家小物、餅乾零食，甚至是假牙、人工關節。面對新冠肺炎疫情，3D列印技術也上場抗疫，除了「嘉義基督教醫院」（嘉基）是台灣第一家使用3D列印技術、製作嬰兒面罩的醫療機構；堪稱台灣3D列印翹楚的「三緯國際」，也透過此技術製作成人面罩、塑膠口罩、眼罩、塑型壓條、調節扣等抗疫法寶！ 看到一張張小嬰兒戴上透明防疫面罩的畫面，真是可愛度爆表！嘉義基督教醫院為台灣第一家使用3D列印技術、製作嬰兒面罩的醫療機構， 因此引發業界關注。嘉基創新育成中心主任周信旭認為：「一歲以下的嬰兒最好不要戴口罩！」「因為這些小嬰兒包括呼吸道發育、呼吸的力氣都還不夠成熟；戴上口罩會造成呼吸道阻塞，甚至可能窒息。」同時也是小兒科醫師的周信旭，因此和同事透過3D列印技術，製作嬰兒面罩。嘉基創新育成中心主任周信旭，發現很多家長因疫情關係，不敢帶小Baby到醫院注射預防針，才有了製作防護面罩的想法。（圖／嘉基提供）周信旭說，嬰兒面罩可預防飛沫傳染，降低感染疾病的風險，讓家長們更安心。他進一步透露此想法的來由，「在疫情期間，我發現有些父母帶新生兒回家後，過了一、兩個月，明明到了打預防針的時間，卻遲遲不回醫院。詢問後才知道，家長們因為擔憂疫情，不敢帶小Baby來醫院，卻因此讓嬰兒缺乏足夠的保護力。」當時周信旭剛好上網看到泰國有間醫院在幫小Baby製作嬰兒面罩，又發現台灣沒有任何醫院有類似防疫應用，便和嘉基創新育成中心同仁，利用院方現有的3D列印機和繪圖軟體，為一歲以下的新生兒製作面罩。嘉基一年前花費10萬元購置3D列印機，平時用來印出患者的身體器官模型，作為醫療教學用途之用。新生兒家長對於自家寶寶戴上可愛的防護面罩，覺得很安心。（圖／嘉基提供）「每個小Baby都是父母心中的小王子、小公主！」因此，周信旭等人設計出宛如「皇冠」的面罩，「內含預防新冠病毒『防冠』的意思，就是要把新冠病毒擋在面罩之外。」面罩以淺綠和粉紅兩種顏色為主，分別給小男嬰和小女嬰使用，「如果產量夠，也可以讓家長選顏色。」一個嬰兒面罩約可使用二個月左右。
【3D列印也抗疫3】動用工業級列印機 只為防疫盡心力
金寶電子集團旗下的「三緯國際」（XYZprinting），堪稱台灣3D列印技術的翹楚，在此領域已耕耘數年之久。近日利用3D列印機（機型為mfgPro230 xS）來產出成人防護面罩。三緯國際副處長舒家誠說，這台3D列印機是工業級產品，機器本身相當昂貴，一台售價逾六萬美金（約台幣180萬元），「用這台來印面罩，產出速度會快很多。」此外，三緯也有販售機型較小的3D列印機，售價數百美元至六千美元不等。三緯國際使用工業級3D列印機「MfgPro230 xS 」，來列印3D防護面罩的頭冠。（圖／馬景平攝）這種3D防護面罩運用熱熔融層積（FFF;Fused Filament Fabrication）與雷射粉末燒結（SLS;Selective laser sintering）兩項先進3D列印技術。舒家誠進一步解釋，SLS是用雷射去燒粉末，燒了之後粉末熔化，粉末間融合在一起，因而成形，然後一層層往上疊印。接著，就有點像古物出土，把印好的東西在從粉末中挖出，這些在列印過程中剩下的粉末材料也可以繼續回收使用。至於熱熔融層積（FFF）的列印材料就不是粉末，而是一條條的PLA抗菌聚乳酸塑料。熱熔融層積是一個加熱還原塑膠的過程，「就像是在用一支很細緻的熱融槍，加熱到180度後，能把塑膠熔化，接著把這些熔化的塑膠像擠牙膏般地擠出來，再用馬達驅動，一邊擠一邊驅動，透過3D設計圖樣，便可繪製並列印出需要的形狀。」金寶電子集團成立於1973年，目前企業總部位於新北市深坑區。（圖／馬景平攝）
【3D列印也抗疫4】飆速狂印！ 2小時可產出30個面罩
列印3D防護面罩除了一台3D列印機，還需要「PLA抗菌聚乳酸」和「PA12」這兩種極普通且容易取得的塑膠材質。PLA是一種以玉米澱粉為基底的塑化環保材質，雖然對食物和人體的傷害較低，但耐久性不高；超市販售的塑膠便當盒，多是PLA材質。PA12就是常見的「尼龍」（Nylon、人造纖維塑料）。三緯國際副處長舒家誠解釋，「在3D列印領域中，列印所需的材料成本算是最少的。」目前三緯國際設計生產的3D防護面罩僅一種尺寸，為了給不同頭圍的民眾使用，還以手工的方式加上鬆緊帶。「也可以在電腦軟體做好參數設定，列印出不同頭圍、臉型尺寸的頭冠，甚至還能一次印出不同頭圍尺寸的頭冠。」舒家誠說。這台MfgPro230 xS列印機一次可印出30個防護面罩（頭冠部分），光列印僅需兩小時左右；印完之後，還需靜置降溫，全部處理過程加起來大約八小時。「金寶電子集團在泰國、美國都有合作的醫療院所，若當地有需求，我們都是直接印出來送給對方，因為使用3D列印來印防疫物資，其實非常耗時，我們能幫忙就盡量做。」每次列印的頭冠件數可從軟體設定，最多一次可列印30個。（圖／馬景平攝）如果台灣的醫療單位有相關需求，就直接購買一台3D列印機？「其實如果醫院購買了列印機，對醫護人員其實無形中增加了工作負擔，因為很費時。而且3D列印機購置對醫院也是一項成本。」舒家誠說，像醫院的新生兒室，如果需求量並不大，只是印給小Baby用，就很適合用3D列印機。
【3D列印也抗疫5】應用無遠弗屆！ 連呼吸器的零組件也能印
3D列印應用確實無遠弗屆！就連呼吸器裡的關鍵零組件：「增壓器」也是使用3D列印技術，它的作用是讓氣筒增壓，達到少量製造和快速產出之目的。甚至有些醫療用大型呼吸器需要用到「分流管」，3D列印則可依需求製作成不同的分流管和連接器，供醫療照護機構裡的呼吸器做分流使用。呼吸器裡的零組件：「增壓器」就是使用3D列印技術製作出來。（圖／馬景平攝）金寶電子也將運用3D列印技術，投入呼吸器量產。「這台跟ICU加護病房裡使用的呼吸器有很大差別，它是一種個人使用的呼吸器。」三緯國際副處長舒家誠說，這種「個人呼吸器」可謂是專業醫療呼吸器的替代方案。除了具備基本的外力輔助呼吸功能，也能調整呼吸頻率、調整供氧量；目前售價未定，大約落在新台幣6萬元到9萬元之間。此外，3D列印除了印防護面罩，還能印「防護口罩」，這種軟質塑膠口罩的特色是以「數位客製化」掃描人臉，絕對符合個人臉型，還能清洗重複使用。「這是提供給一些醫療口罩資源匱乏的國家『救急之用』，需在口罩內層加上一層不織布，加強防護。」舒家誠強調，但這種口罩可能無法達到醫療等級的防護效果。塑膠製的防護口罩也是用3D列印出來，可印出各種不同尺寸，提供給臉大臉小的人使用。（圖／馬景平攝）另外還有「3D口罩塑型壓條」和「3D口罩減壓調節扣」，這兩種配件都是搭配口罩使用。前者是為了解決口罩尺寸與臉型不符的窘況，例如小臉族或幼童口罩，因此利用3D列印製作出不同的塑型壓條。3D口罩塑型壓條是為了解決口罩尺寸與臉型不符的窘況。（圖／馬景平攝）「3D口罩減壓調節扣」則是為了緩解長期戴口罩之下，耳背產生的疲勞感，使用PLA抗菌聚乳酸材質或PA12塑料兩種材質印出；可依個人需求調整口罩耳掛長度，大人小孩都能用，用以消除耳後勒痕。3D口罩減壓調節扣用來緩解長期戴口罩之下的疲勞感。（圖／馬景平攝）金寶電子長期深耕東南亞市場，在當地政府的協助下，已快速取得醫療許可證，五月起將在菲律賓、泰國和美國等各廠，月產二百萬片醫療用口罩與一千套醫療用呼吸機，協助當地度過疫情。