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立足精密量測基礎 Renishaw推出快速堆疊成型系統
[作者 陳念舜]   2016年05月26日 星期四 瀏覽人次: [3870]

有別於現今投入金屬積層製造的各方產官學研單位,多年來在自動化、工業量測、機械運動控制與精密加工等領域,均佔有業界領先地位的英國雷尼紹公司(Renishaw)也在今年5月初落幕的「台北國際數控暨製造技術展(MT duo)」正式發表最新快速堆疊成型製造系統(AM250),將有機會解決過往金屬積層製造最為人垢病的品質與效率問題。


立足於精密量測基礎,目前無論是3C電子類的手機、電腦或汽車上的引擎等,為了兼顧觸感、耐用及安全品質,大多數人每天都會用到的產品上,都會先通過Renishaw在製程監控及工業量測精密量測驗證,多款接觸或非接觸式量測檢具留下的痕跡,才會有產品能順利上市,並交到消費者手上。


隨著金屬積層製造發展,將主要先用於滿足輕量化新需求,包括飛機引擎的燃油噴嘴與機艙內的液晶電視支架等,而這些領域共通關聯的重點,便是皆須經過精密量測,貫串所有產品。近年來Renishaw更一舉跨足金屬積層製造領域,結合自家量測技術後重新設計系統,成為新進設備製造商。



圖1 : 隨著金屬積層製造發展,將主要先用於滿足輕量化需求,近年來Renishaw更一舉跨足金屬積層製造領域,成為新進設備製造商。(攝影:陳念舜)
圖1 : 隨著金屬積層製造發展,將主要先用於滿足輕量化需求,近年來Renishaw更一舉跨足金屬積層製造領域,成為新進設備製造商。(攝影:陳念舜)

展現AM自行車架 看好高階醫療應用

Renishaw推出的快速堆疊成型製造系統係採用SLM技術,先將所得到的3D CAD檔案轉換為STL檔案後輸入設備後,在嚴格控制的大氣壓力下,直接經高功率光纖雷射熔融多種金屬細粉末,燒結產生出厚約20~100μm層層堆疊的緻密金屬工件。該技術現已廣為用於製造特定的醫療植入體、輕量化航太與賽車零組件、高效率熱交換器,以及含有異型冷卻水路的射出成型模具嵌件,提供設計師更多自由度,創造出不受傳統製程或大量生產模具需求限制的複雜結構和形狀、嵌入式特徵。


雷射熔化(加法)還能與傳統機械加工(減法)技術相輔相成,形成製造系統的一環,包括熱處理、表面後處理等,有助於客戶減省前置開發時間、模具及材料成本浪費,僅製造所需產品而率先上市。使用者還能受惠於Renishaw對製程排放量及粉末處理技術,減少不必要的材料浪費,在改進粉末調節系統內精煉後,超過98%以上粉末材料,都可循環再利用。



圖2 :  Renishaw與Empire Cycles展示合作成果,以積層製造出世界首件單車鈦合金骨架,符合登山越野型車種對輕量及耐衝擊、碰撞要求。(攝影:陳念舜)
圖2 : Renishaw與Empire Cycles展示合作成果,以積層製造出世界首件單車鈦合金骨架,符合登山越野型車種對輕量及耐衝擊、碰撞要求。(攝影:陳念舜)

Renishaw在今年MT duo雖僅展示2014年與知名自行車廠商Empire Cycles合作成果,強調以積層製造出世界首件單車鈦合金骨架,符合登山越野型車種對輕量及耐衝擊、碰撞要求;Empire Cycles也得利於該工法具備汽機車沖壓鋼板「單體」構造擁有的各項優點,卻不必大量投資添購設備。


但由於該系統具有防輻射和粉末處理的安全設計,足以安全處理鈦、鋁等活性材料為其基本功能之一,在導入高階醫療、航太、電子及高科技應用領域後,相信將能帶來更龐大商機。包括從病患專用的骨科植入體,到大量生產採用混合式結構與質地的醫療器材,雷射熔化技術具有解放製造能力,結合自由形狀和精細晶格結構的潛能,大幅改善病患復原情況。


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