■寧波恒普真空技術有限公司 / 劉鵬 總工程師
人物介紹
劉鵬 總工程師
現任寧波恒普真空技術有限公司總工程師，專注管理「零」實驗室，曾任恒普真空的總經理、中國島津（寧波）有限公司副總經理，協助日本設備的國產化並成熟推廣。自2011 年創立恒普真空技術，一路夙夜匪懈、披荊斬棘，如今在全球金屬粉末注射成形的燒結爐已達最高市占率，他率領的恒普真空技術團隊在全亞洲各地都有安裝的實績，甚至連日本都已經有銷售的實績，恒普的真空批次燒結爐創新使用的高架變壓器設計也成為其他競爭同業模仿的對象。誠實、正直、尊重每個客戶，以科技為基礎的創新是劉總工和恒普真空技術的座右銘。
恒普是誰？
寧波恒普真空技術有限公司是中國大陸主要燒結爐製造廠商之一，擁有完整而堅實的研發技術團隊，累積豐富經驗，滿足客戶所需，為客戶創造價值。自創立以來，恒普真空技術的團隊秉持國產國造的精神，為全球的金屬粉末注射成形(Metal-powder InjectionNMolding, MIM) 用燒結爐貢獻10 年青春歲月，其中真空批次燒結爐的技術更已經做到國際領先水平，最新的步進梁(Walking beam) 式連續催化脫脂燒結爐在中國國內已被廣泛使用，領先進口設備。
恒普真空技術除MIM 用的燒結爐外，對於其他領域含硬質合金、金屬熱處理、非氧化物陶瓷燒結、晶體生長和半導體、實驗室小型化以及最前沿的積層製造(Additive Manufacturing, AM) 等行業用爐或設備，具豐富的設計及製造經驗。在臺灣也有許多銷售實績，均能滿足客戶要求，2021 年6 月將協助臺灣科技大學高速列印中心建置完成間接成形的真空脫脂燒結爐，一起與臺灣同胞為全球積層製造技術前沿而邁進。
技術的研究與開發
• 2019 年恒普真空技術的研發支出為2570 萬人民幣；恒普真空技術堅持每年將10% 以上的銷售收入投入研發；
• 2020 年恒普有70% 以上的員工為工程師；
• 截止2019 年共有89 個專利，60% 以上為發明專利；
• MIM 行業內的客戶其60% 以上的產品檢測出自「零」實驗室。
圖1：(1)「零」實驗室部分景觀；(2)MIM 與AM 燒結件的機械性能測試；(3) 高精密的碳硫分析；(4) 配合掃描式電子顯微鏡的螢光能譜分析找出微量元素成分；(5) 金屬產品必備的金相分析
零為起步
恒普真空技術在銷售多年燒結爐後遭遇許多客戶反饋的問題，最終決定在2018 建立「零」實驗室，追求問題真相由「零」出發的精神，截至目前為止，「零」實驗室建置已經接近完成，如圖1 所示的實驗室能力。
目前，「零」實驗室的配置包含：
• 獨立實驗樓與多名專職材料分析專業工程師；
• 全系列檢測儀器，包含如掃描式電子顯微鏡與光譜成分分析(SEM+EDS)、光譜成份分析(ICP)、碳硫氧氮分析儀、自動金相製備與分析、材料萬能試驗機、全成份燒結氣體分析、全自動圖像尺寸測量儀等高階儀器；
• 全系列脫脂與燒結實驗室和實際設備輔助，真實量產狀况分析更準確；
• 新型的3D 列印設備(AM BJT/ 積層製造黏結劑噴射法)，協助積層製造的發展；
• 聘請多名美國、日本、德國、大中華行業內知名專家為顧問。
產品
由於恒普真空技術的產品線豐富，礙於篇幅的限制無法一一解釋說明，請上網查詢可更加詳細瞭解，產品可接受客製化預定但必須考慮交期和非標品的成本較高。基本產品區分為下列數項：
• 金屬粉末注射成形(MIM) 燒結設備；
• 硬質合金燒結設備；
• 金屬熱處理設備；
• 積層製造的真空脫脂燒結設備；
• 非氧化物陶瓷燒結、晶體生長和半導體。
鈦與鈦合金專用的燒結爐
在金屬注射成形的應用上，鈦與鈦合金的氧化式無法可逆的用現有生產設備還原，除利用材料安全(Material Safe) 保留表面與配合尺寸加工減少氧化層外，在製程的每一步驟要避免氧化條件的生成才是關鍵。因此，在低氧含量的起始粉末和保護氣氛下的混煉、還原性草酸的催化脫脂或是浸泡式的溶劑脫脂之後，燒結這個階段就扮演了重要的控制關鍵步驟。
鈦與鈦合金可不只喜歡與氧結合，碳、氮、氫都是在不同溫度階段可與其反應的。首先，真空度要夠高且材料成分含氧量夠低以解決氧氣的問題，必須使用高密度的氧化鋯或氧化鋁板等承燒治具，足夠的脫脂率和避免使用石墨熱場的燒結內腔以避免碳的殘留，再來就是今天要提到的金屬熱場- 鉬內腔結構的真空脫脂批次燒結爐，如圖2 所表示。由於嚴格控制碳的殘留量必須以真空脫脂的效果配合氬氣或氫氣，完全脫除碳的干擾後，再進行氫燒保護粉末坯體到開始收縮，可改用高真空或是惰性氣體的保護來執行後續燒結到冷卻的階段。
對於金屬熱場的優勢，相信好多書籍和網上資料都提到，便不贅述於此。提醒眾讀者，使用這種精密昂貴的爐體必須考慮到保養維護和使用的紀律，尤其是昂貴的鉬合金在使用18 個月後（每周至少5 天）便需要檢驗更換甚至全面更新，取決於對爐子操作參數和材料純淨度的控制。
圖2：（左）由耐高溫的金屬熱場- 鉬與氧化鑭合金的內腔結構與加熱絲，使得鈦與鈦合金可以在真空純淨的環境下燒結成形；（右）恒普真空技術的精密金屬熱場真空脫脂批次燒結外觀
實現專業技術的世界領先
寧波恒普真空技術有限公司創立至今，一直堅持以創新和改變，不斷修正缺失並勇於推陳出新，打破以往專業燒結設備的「海外月圓」迷思，我們也虛心採用國際上知名品牌的控制器、零附件以及設計參考，但每一顆螺絲、每一根信號線和每一段控制程序，都是由恒普真空技術團隊一點一滴建立、測試而完善。
正如我們的安裝團隊一步一腳印服務，開拓了日本、印度和俄羅斯海外的客戶。對於臺灣客戶的需求，恒普真空技術也以最熱誠的心和最頻繁的走訪服務，來為臺灣同胞共同發展粉末成形技術而努力。疫情的隔離隔不了我們的服務，也撼動不了我們創新的決心，如臺灣讀者對於恒普真空技術的產品和燒結上的技術討論，我們和耀德技術咨詢有限公司有很好的互動，邱博士與ACMT 都能夠協助您與我們來溝通，一起迎接時代趨勢─鈦與鈦合金產品的美好未來。■
本篇文章由本期主編 邱耀弘 博士進行整理與匯總
