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工研院協(xié)理暨南分院CEO俞貴馨表示，工研院在經(jīng)濟(jì)部技術(shù)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(dāng)技術(shù)能量。此次發(fā)布入圍 2015 全球百大科技獎的激光技術(shù)，一為“3D 打印材料晶控激光光引擎技術(shù)”，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(shè)備僅能產(chǎn)生單一機(jī)械性質(zhì)的制造限制，工研院設(shè)計(jì)具專利的激光光學(xué)引擎，調(diào)控制程中不同激光光學(xué)與材料作用機(jī)制來改變金屬材料結(jié)晶結(jié)構(gòu)，可依照產(chǎn)品需求調(diào)控工件不同部位所需的強(qiáng)度、硬度、韌性等機(jī)械性質(zhì)，如汽車渦輪葉片，在需要耐磨的地方具有高硬度、在旋轉(zhuǎn)葉片則需要高溫韌性，透過工研院開發(fā)的“3D 打印材料晶控光引擎”，可一次打印完成。另一技術(shù)為“激光無痕玻璃削整設(shè)備（gLaserTrim）”，透過設(shè)計(jì)調(diào)控激光的最佳參數(shù)，可精準(zhǔn)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(jīng)激光照射后，藉由溫度產(chǎn)生之熱效應(yīng)，可連續(xù)移除玻璃不整齊邊緣裂紋，使端面成為光滑面，進(jìn)而提高玻璃強(qiáng)度。該技術(shù)可讓 0.1 毫米的多層超薄玻璃經(jīng)削整后，彎折強(qiáng)度達(dá)到 500MPa 以上，彎折半徑明顯提升，技術(shù)水準(zhǔn)與國際齊驅(qū)，已應(yīng)用于日本玻璃材料大廠。

 

▲ 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(shù)，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(jī)，可制作 10 公分及 25 公分立方體積工件，同時已開發(fā)適合 3D 打印的國產(chǎn)鈦、鋁合金、模具鋼等金屬粉末，經(jīng)激光燒熔后層層疊加成型，成品尺寸精度可達(dá)正負(fù) 50 微米（µm），最小制作直徑約 100 微米相當(dāng)于頭發(fā)粗細(xì)、致密度大于 99% 以上，拉伸強(qiáng)度以鈦合金為例已達(dá) 950MPa 以上，符合醫(yī)材及航太強(qiáng)度規(guī)格需求。現(xiàn)場并展示與自行車中心共同開發(fā)的 3D 打印鋼管自行車之焊接管材（LUG），符合人體工學(xué)的 3D 打印結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yè)代工制造廠益豐國際共同開發(fā)的 3D 打印薩克斯風(fēng)彎管，以益豐公司的 3D 樂器資料與工研院共同設(shè)計(jì)制作的彎管，不僅音色重現(xiàn)，還減少動輒百萬的開模費(fèi)用及節(jié)省開模時間。現(xiàn)場另有 3D 打印精細(xì)的項(xiàng)煉、戒指等珠寶產(chǎn)品展示。俞協(xié)理表示，工研院已與東臺精機(jī)合作開發(fā)出第一臺產(chǎn)業(yè)化 3D 打印機(jī)，并與精剛及嘉鋼公司組研發(fā)聯(lián)盟投入開發(fā)商用型國產(chǎn)金屬 3D 打印機(jī)及專用材料，國內(nèi)廠商金屬 3D 打印量產(chǎn)指日可待。

 

此外，亞洲最大切管彎管設(shè)備公司和和機(jī)械與新代科技、榮剛材料科技開發(fā)出臺灣第一臺“3D 光纖激光切管機(jī)”，由新代科技研發(fā)專屬切管機(jī)的控制器，榮剛材料則開發(fā)激光切管機(jī)光學(xué)頭，再由和和機(jī)械整合開發(fā)完成。采用光纖激光，不僅可節(jié)省廠房空間、生產(chǎn)時間、人力及電力，精準(zhǔn)性更勝傳統(tǒng) CO2 激光加工，可用于汽車、醫(yī)療輔具、健身器材及建筑業(yè)各種型狀管件的精準(zhǔn)挖孔及斜口切割加工，價格較國外設(shè)備更具競爭力。在激光設(shè)備的重要關(guān)鍵組件-激光源，工研院已成功開發(fā) 500 瓦連續(xù)式與 30 奈秒光纖激光源，其中奈秒光纖激光源已技轉(zhuǎn)搏盟科技，促成該公司成立激光源事業(yè)體，讓臺灣在激光產(chǎn)業(yè)從無頭工業(yè)晉身有頭（激光源）產(chǎn)業(yè)。

 

穿戴式及先進(jìn)智造產(chǎn)業(yè)帶旺這一波激光產(chǎn)業(yè)！根據(jù) Laser Focus World 資料顯示，全球激光源市場在 2015 年可達(dá)到 3,071 億臺幣，以應(yīng)用領(lǐng)域分，材料加工的激光源首度超越光通訊元件達(dá) 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(chǎn)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(shè)備亦推波助瀾。激光鉆、切、焊、微加工特性符合穿戴式電子產(chǎn)品輕、薄、小的加工特性需求，而先進(jìn)智造中的 3D 打印，特別是金屬激光 3D 打印的加工優(yōu)勢，更是改變傳統(tǒng)以機(jī)械加工的制造思維，帶動數(shù)碼制造及大量客制化的市場的成長。臺灣激光產(chǎn)業(yè)從無源到有源（激光源）、從傳統(tǒng)減法 （車、銑、刨、磨）到新世代加法（3D 打印）的能量，將協(xié)助國內(nèi)產(chǎn)業(yè)搶攻穿戴式及先進(jìn)智造產(chǎn)業(yè)的商機(jī)。