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軌道交通新聞

臺灣兩技術入圍 2015 全球百大科技獎,現身激光展

星之球科技 來源:科技新報2015-10-14 我要評論(0 )   

國人激光技術大精進!工研院于臺灣國際激光展中激光光谷成果專區展出今年 2015 兩項全球百大科技獎入圍的激光無痕玻璃削整設備(gLaserTrim)與 3D 打印材料晶控激光光...

 國人激光技術大精進!工研院于臺灣國際激光展中“激光光谷成果專區”展出今年 2015 兩項全球百大科技獎入圍的激光無痕玻璃削整設備(gLaserTrim)與 3D 打印材料晶控激光光引擎技術,一同展出的還有第一臺臺灣人自制激光金屬 3D 打印機與自主專用粉末材料,并有工研院輔導,由和和機械、新代科技、榮剛材料科技共同開發的臺灣第一臺 3D 光纖激光全自動切管機,與工研院技轉搏盟科技推出的臺灣第一臺量產型 20 瓦脈沖奈秒光纖激光源,展現臺灣在激光技術的能量。
 
工研院協理暨南分院CEO俞貴馨表示,工研院在經濟部技術處的支持下,在激光源、激光加工及激光積層制造(3D 打印)已累積相當技術能量。此次發布入圍 2015 全球百大科技獎的激光技術,一為“3D 打印材料晶控激光光引擎技術”,可讓單一工件同時擁有韌硬不同之特性,突破目前市面 3D 打印設備僅能產生單一機械性質的制造限制,工研院設計具專利的激光光學引擎,調控制程中不同激光光學與材料作用機制來改變金屬材料結晶結構,可依照產品需求調控工件不同部位所需的強度、硬度、韌性等機械性質,如汽車渦輪葉片,在需要耐磨的地方具有高硬度、在旋轉葉片則需要高溫韌性,透過工研院開發的“3D 打印材料晶控光引擎”,可一次打印完成。另一技術為“激光無痕玻璃削整設備(gLaserTrim)”,透過設計調控激光的最佳參數,可精準控制激光溫度與玻璃的作用范圍,使玻璃基板不整齊的端面,經激光照射后,藉由溫度產生之熱效應,可連續移除玻璃不整齊邊緣裂紋,使端面成為光滑面,進而提高玻璃強度。該技術可讓 0.1 毫米的多層超薄玻璃經削整后,彎折強度達到 500MPa 以上,彎折半徑明顯提升,技術水準與國際齊驅,已應用于日本玻璃材料大廠。
 
新聞稿
▲ 入圍 2015 全球百大科技獎的 3D 打印材料晶控激光光引擎技術,可讓單一工件同時擁有韌硬不同之特性。
 
工研院金屬 3D 打印機,可制作 10 公分及 25 公分立方體積工件,同時已開發適合 3D 打印的國產鈦、鋁合金、模具鋼等金屬粉末,經激光燒熔后層層疊加成型,成品尺寸精度可達正負 50 微米(µm),最小制作直徑約 100 微米相當于頭發粗細、致密度大于 99% 以上,拉伸強度以鈦合金為例已達 950MPa 以上,符合醫材及航太強度規格需求。現場并展示與自行車中心共同開發的 3D 打印鋼管自行車之焊接管材(LUG),符合人體工學的 3D 打印結構設計使重量更輕,還可客制化打造個人專屬腳踏車零部件。此外,與管樂器專業代工制造廠益豐國際共同開發的 3D 打印薩克斯風彎管,以益豐公司的 3D 樂器資料與工研院共同設計制作的彎管,不僅音色重現,還減少動輒百萬的開模費用及節省開模時間。現場另有 3D 打印精細的項煉、戒指等珠寶產品展示。俞協理表示,工研院已與東臺精機合作開發出第一臺產業化 3D 打印機,并與精剛及嘉鋼公司組研發聯盟投入開發商用型國產金屬 3D 打印機及專用材料,國內廠商金屬 3D 打印量產指日可待。
 
此外,亞洲最大切管彎管設備公司和和機械與新代科技、榮剛材料科技開發出臺灣第一臺“3D 光纖激光切管機”,由新代科技研發專屬切管機的控制器,榮剛材料則開發激光切管機光學頭,再由和和機械整合開發完成。采用光纖激光,不僅可節省廠房空間、生產時間、人力及電力,精準性更勝傳統 CO2 激光加工,可用于汽車、醫療輔具、健身器材及建筑業各種型狀管件的精準挖孔及斜口切割加工,價格較國外設備更具競爭力。在激光設備的重要關鍵組件-激光源,工研院已成功開發 500 瓦連續式與 30 奈秒光纖激光源,其中奈秒光纖激光源已技轉搏盟科技,促成該公司成立激光源事業體,讓臺灣在激光產業從無頭工業晉身有頭(激光源)產業。
 
穿戴式及先進智造產業帶旺這一波激光產業!根據 Laser Focus World 資料顯示,全球激光源市場在 2015 年可達到 3,071 億臺幣,以應用領域分,材料加工的激光源首度超越光通訊元件達 1,206 億臺幣,占 39%,成長 8%;以激光源種類看,光纖激光成長最快,產值為 342 億臺幣,年成長 13%,主要的成長動能除了來自切割、焊接的便利與普及外,金屬 3D 打印設備亦推波助瀾。激光鉆、切、焊、微加工特性符合穿戴式電子產品輕、薄、小的加工特性需求,而先進智造中的 3D 打印,特別是金屬激光 3D 打印的加工優勢,更是改變傳統以機械加工的制造思維,帶動數碼制造及大量客制化的市場的成長。臺灣激光產業從無源到有源(激光源)、從傳統減法 (車、銑、刨、磨)到新世代加法(3D 打印)的能量,將協助國內產業搶攻穿戴式及先進智造產業的商機。

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