桌上型的3D列印機、雷射切割機和CNC被很多Maker暱稱為創客三寶,隨著人工智慧技術的普及,這些數位工具機結合AI讓使用者技術門檻不斷調降,新加入的真空成型機也是透過結合AI功能,進化成為更容易入手的數位工具機,它不僅與我們的生活更貼近,而且價格也相當親民。
在創客與自造教育領域當中,3D列印、雷射切割是近年來較為人熟悉的桌上型數位工具機;隨著科技的演進,如今桌上型真空成型機也逐漸走入人們的生活,堪稱近年來最夯的自造設備之一。
真空成型也稱為真空吸塑、熱塑成型(Vacuum Forming),其原理是將塑膠薄片進行加熱,並將欲塑型的模具放在具有孔洞的抽氣平台上,接著將受熱軟化的塑膠板覆蓋在模具上,透過設備內置的抽氣幫浦進行抽氣,讓軟化的塑膠片充分貼覆在模具表面,待其冷卻硬化成形後,就能夠迅速完成一個與模具形狀相仿的塑膠殼,通稱為泡殼。
完成後的泡殼不但可以做為塑膠杯、產品外殼、包裝材料、文具盒、文創面具、造型燈飾、廣告看板、建築模型…等應用外,甚至可以翻過來做為填充模具,並應用在甜點烘焙、手工皂、水泥花器、製冰模具等等,應用可謂相當多元。
在早期當真空成型機尚未有小型化機種之前,自造者常需透過製作一木箱並接上吸塵器,透過瓦斯爐、烤箱將塑膠片進行加熱軟化之後,迅速壓在木箱上的模具進行抽氣塑型。雖然利用這種方式也能夠製作出塑膠泡殼來,但製作過程往往因加熱條件難以控制,抽氣裝置過於簡陋,導致成型效果不彰或失敗。
Formech - Compac mini
於是2014年英國Formech知名真空成型機大廠推出了Compac mini桌上型真空成型機,該款設備是該公司所推出過的最小成型機,具備有28cmx23cm的較小成型面積、推拉式加熱器、沉入式模具基座,內建工業級石英加熱管與工業級交流真空幫浦,性能表現中規中矩。不過由於Compac mini不具備數位控制機能,僅採用倒數計時器方式來控制烘烤溫度,成型過程十分仰賴經驗;此外Compac mini雖位為桌上型成型機,但設備體積依然相當龐大,重量也達到33Kg,定價$2900美金可能會讓創客卻步。
MAYKU - FormBox
來自英國的Mayku公司於2016年於Kickstarter利用群眾集資平台推出一款Formbox小型真空成型機。該款成型機體積十分精巧,成型面積僅20x20cm,並且透過外接吸塵器方式將成本壓低,一推出便獲得1745筆贊助、募得高達59萬美金的好成績。
FormBox主打DIY自造者應用領域,為了壓低成本,採用較為簡單的結構,上箱體為陶瓷加熱器,下箱體為加熱控制器,中間則利用兩根鋼管連接,結構較顯單薄,此外設備並未提供任何測溫功能,主要利用機械計時方式控制加熱時間,對於塑板溫度控制能力上,顯得有些不足。不過FormBox小巧的體積以及$699美金的超低入手的價格,非常適合喜歡嘗鮮的入門級玩家。
Rayama Pack - V. former
緊接著日本Rayama Pack公司於2017年推出V.former真空成型機,該成型機採用金屬鈑金外殼,四根穩固的托架滑軌,整體結構特別紮實。V.former具備數位溫度控制器,雖可控制塑板加熱溫度,但設備採用U型金屬加熱管,在加熱均勻性表現上較不理想。另外V.former托架採用鋁合金CNC製作,操作過程中一定配戴隔熱手套,以避免被托架燙傷,安全與便利性稍顯不足。V.former定價日幣29萬日幣,售價並不便宜。
Vaquform
繼Formbox之後,Vaquform公司於2018年同樣在Kickstarter群眾集資平台推出了第一款具備數位化控制機能的小型真空成型機。該款設備不但具備跟FormBox一樣的小巧體積,更內建了單色液晶螢幕數位控制介面以及微型幫浦,並且透過紅外線溫度感測器精準控制塑膠板的加熱溫度,並且Vaquform內建塑膠板資料庫,在操作上明顯較FormBox來得便利許多。不過Vaquform定價僅$985美金,為了達到降低成本的目的,因而使用了塑料外殼以及低成本直流碳刷馬真空幫浦,使得設備在性能與可靠度上表現大打折扣,並且陶瓷加熱器加熱速度頗慢,加熱器溫度也顯得不足,實際使用起來限制頗多。
MY YARD – FORMART
來自台灣的邁雅設計有限公司(MY YARD)於2019年在台灣嘖嘖募資平台推出全世界第一台智慧真空成型機FORMART,是近期最新的桌上型真空成型機種。該設備具備3.5吋彩色液晶螢幕,以及單一導航控制旋鈕,外殼採用金屬結構與四根鋼管連接,結構相當紮實。
FORMART內建有數位溫度與真空度感測器,搭配螢幕動畫引導操作,讓整個製作過程極為流暢。該設備內建工業級碳纖維石英加熱管,透過特殊設計的排列方式,達到極佳的加熱均勻性。此外FORMART的抽氣幫浦採用高達十萬轉的直流無刷幫浦外加高達-90KPA的工業級高真空度幫浦,利用複合式設計達到絕佳抽氣性能。
FORMART擁有桌上型機種最大的成型面積,亦提供獨創的塑膠板自動辨識、四種尺寸快速切換、吸力調整功能、吐氣脫模功能、加熱曲線調整功能、自我偵錯功能,完善機能甚至超越工業級設備!附帶的塑板除溼功能,對於氣候潮濕的台灣更是一項十分貼心的設計,也因此讓FORMART在台灣贏得一大批支持粉絲。雖然FORMART擁有極為豐富的功能,但定價僅$64890元台幣,CP值相當高。
隨著越來越多桌上型真空成型機的推出,拓展了更多自造者與創意教學的全新可能,其豐富應用,讓自造作品變得更加多元有趣!真空成型技術不僅打破創作與商品化的界線,消除創作者商業化與少量生產的障礙,極易上手使用的特性,更使得數位自造不用再專屬於工程或設計學系,非常適合各種創意教學使用。
文/圖 史承彥 邁雅設計
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