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一種切削刀把

05.I666087

智慧超音波刀把模組 助傳統CNC設備升級
隨著產業變化,使用先進材料的市場需求越來越多,半導體、航太、醫療、電動車到消費性電子產業皆是如此,智慧超音波刀把透過模組化設計,可直接裝設原有工具機台切削先進材料,具有提升加工性能、降低成本等優勢。
工具機有「機械之母」的稱號,負責切削、加工各式金屬零組件,隨著科技進展與社會演進,如高齡化、少子化與環境永續問題,半導體、航太、醫療器材、能源、智慧電動車、5G通訊與3C電子、精密模具等產業,開始大量使用輕量化、高硬度和耐高溫的先進材料,例如SiC、藍寶石、先進陶瓷、石英、複合材料與超合金……等等,但傳統CNC工具機設計主要是針對金屬切削,面對質地硬脆的先進材料,已無法突破某些加工技術瓶頸。


看好新藍海  投入實務研發
由於先進材料的精密加工是一個高速成長的新藍海市場,精密機械產業非常重視這個新興市場機會,然而當前市場都是由歐、美、日大廠所壟斷,大廠的商業模式是客戶必須採購整台超音波加工機台設備,不僅售價高達新臺幣數千萬元,新設備建置時間也長達一年以上,對於分秒必爭的競爭產業而言,根本緩不濟急。
過去十餘年來,已有多家業者投入技術研發,可是始終無法取得突破,直到獲得科技部計畫支持,從中興大學獨立而出的新創公司漢鼎智慧科技開發「一種切削刀把」(以下簡稱本發明)始打破困境。漢鼎創辦人陳政雄本身為中興機械系教授,二十年前就開始作超音波技術理論研究,累積深厚基礎,後來看好先進材料的精密切削加工趨勢,促使他將研發朝向商品化應用。


外掛式技術 降低導入障礙
本發明是一種電能傳輸超音波振動輔助的切削刀具與刀把技術;傳統 CNC 工具機設計是透過高速旋轉的刀具或工件進行金屬切削,刀具跟材料間的摩擦,容易降低刀具使用壽命,但超音波振動輔助加工先進材料,是在傳統主軸以高轉速進行除料外,每秒 2 萬至 4 萬次的高頻微幅振動分散切削力道,「如此一來,加工過程中的切削排除更加有效,藉此同時達到切削力降低,刀具負荷降低,進而提升刀具的壽命,也能使表面更加優化,減少難切削材料工件之脆裂邊或崩角。」陳政雄說明。
另一亮點是本發明屬於外掛式與模組化的超音波刀把,完全相容於市面上現有的CNC 工具機,也就是說,客戶只要採購模組化超音波刀把,並安裝在現有機台上,就可以讓一台傳統的 CNC 工具機,可以立即升級為半導體、陶瓷與複合材料等先進材料的精密加工裝備,不必重新採購完整機台設備,可大幅降低在時間與金錢上的風險,產能調控也更有彈性,搶得新技術的市場先機。


軟硬整合 走向高端市場
兩年多來,漢鼎開發出二十種以上不同規格的智慧超音波刀把,因應國內的航太、半導體、光電、3C 電子與精密模具等不同產業對於各種先進材料加工製程的需求,產品已經銷售到海外地區,超音波加工模組於臺灣、美國、韓國、新加坡、日本等地的終端客戶使用中,並獲得數家半導體大廠青睞導入量產製程,未來持續走向國際高端市場。
回首研發之路,陳政雄認為,最大挑戰是要突破歐洲與日本的先行者在專利佈局下的障礙,「要能夠不侵權,但發展出更好的產品,技術難度相當高。」所幸學院派創業擁有機械、電機、電子整合、資工等專業人才支援,能夠不斷將市場需求與科研能量融合,成為突破研發成果的致勝關鍵。

  • 發布日期 : 110-06-18
  • 更新日期 : 110-06-18
  • 發布單位 : 國際事務及綜合企劃組
  • 瀏覽人次 : 1275

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