■龍華科技大學 / 劉福興 教授 & 曹中丞 教授
聯盟介紹
本聯盟主要由龍華科技大學、臺灣科技大學、清華大學及成功大學四所聯盟學校組成,擁有豐沛的商用金屬及塑膠積層製造技術系統,並配合諸多系統廠商如東臺精機、中佑精密、虎門科技等,以及圓融金屬粉末材料廠商,將學校能量配合產業需求,並媒合產學合作提升金屬積層產業能力。由龍華科大提供商用積層製造系統與多軸加工後處理平臺、臺科大建構高速暨晶格化積層製造系統、清大發展高性能金屬粉末研發及應用、成大提供商用金屬粉末暨線上積層製造系統量測及分析。充分發揮學研單位研發能量及現有系統的製造能量,提供產業界積層製造相關服務。
積層製造現況
藉由整合物聯網、人工智慧、大數據和雲端運算技術,降低生產成本以提高生產效率及產值,開啟工業革命的發展進程,而積層製造則是新一波加速第四次工業革命的關鍵技術驅動力之一。積層製造能夠在使用較少的資源之下相較傳統製造工法,同時以更快速、更便宜、更輕易的方式建構出複雜形狀的客製化產品,這種優勢不但能提高工業製造效率,可以幫助新創企業或新技術,完成測試模型或進行小量生產,更快達到技術商品化的目標。
目前積層製造已廣泛應用在機械、汽車、航空、電子與醫療產業中,產品材質以塑膠及樹酯為主。當產品需要高機械強度並具有複雜形狀,必須採用金屬積層製造技術生產形狀較複雜的金屬零件,再經過CNC 多軸工具機進行後處理加工,獲得高精密度金屬產品。
聯盟運作方針
為將大學的研究成果推廣應用於產業界,本聯盟具有的技術能量與商用服務平臺如圖1 所示,包含:3D積層核心元件技術、3D 積層技術核心設備、前瞻數位3D 積層技術。可提供的商用服務平臺包含:商用積層製造服務、3D 積層智能加工以及厚植3D 積層技術人才。結合上述關鍵技術與服務平臺,本聯盟廣邀積層製造領域廠商參與,將舉辦研討會促成臺灣金屬積層製造領域的交流與發展,進行金屬3D 積層設備技術開發、製程技術建置,以及製程及設備整合驗證。
龍華科技大學技術簡介
龍華科技大學提供商用3D 列印機積層製造技術與多軸智能加工後處理技術,整合一條龍製程與AIOT 監診系統,提升積層製造智能加工機臺的可靠度與效能。運用CNC 多軸工具機高精度的優點,將3D 積層製造的零組件進行後處理加工,使少量多樣產品能夠達到形狀複雜且具有高精密度的要求。圖2 為德國EOS 雷射3D 列印機,使用尼龍粉為原料,經雷射光燒結後,可製造高強度的客製化元件。圖3 為瑞士GF 五軸加工機,能夠加工高精密度的產品。
臺灣科技大學技術簡介
在教育部高等教育深耕計畫支持下,臺灣科技大學「高速3D 列印研究中心」,聯合臺灣以及其他國家的學者專家,以現代「高客製量產化3D 列印製造技術」為學理基礎,朝兼具速度與精度之量產製造進行多面向研究,協助產、學、官、研單位整合先進3D列印製造與材料技術建立產業大數據資料庫,並積極參與歐盟科研架構跨國合作計畫。
以數位製造輔導含製鞋業、汽車零件製造業、牙科等各方產業升級、發展尖端技術,提昇國計民生和國際競爭力,與成為國際應用研究型大學的願景契合,打造世界一流之快速數位製造研究中心。中心致力研發高速粉床技術與大面積光固化技術,同時建置數種國際知名公司的3D 列印設備。如圖4 為臺灣科技大學建置,東臺精機的選擇性雷射金屬燒熔設備及成品。圖5 為臺灣科技大學自行開發之Visible light32”LCD 光固化設備及成品,本設備使用可見光樹脂,能列印超大32 吋面板大型物件。■
本文由龍華科大 劉福興 教授、曹中丞 教授,以及臺科大 鄭正元 教授所共同編撰。
圖2:德國雷射燒結3D 列印機及成品 ; 圖3:瑞士GF 五軸加工機
圖4:選擇性雷射金屬燒熔設備及成品 ; 圖5:臺科大開發之光固化設備及成品