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漢鼎智慧模組刀把讓超音波加工更簡單

中興大學機械工程系陳政雄教授所帶領的漢鼎智慧團隊,其超音波加工模組具有高精度、低成本優勢。(攝影/科技部產學研鏈結中心提供)

在機械加工領域,超音波加工向來是極高端技術,主要應用於精密儀器、航太、國防等領域,由於採購時必須整機購入,加上其技術與設備多被掌握於歐洲大廠,因此售價十分高昂。然而近年來醫療輔具與民生用品對先進陶瓷與複合材料的需求開始浮現,超音波加工的應用也日益廣泛,成為許多業者迫切關注的議題。

由中興大學機械工程系教授陳政雄所領軍的新創團隊—漢鼎智慧,其超音波模組刀把,讓超音波加工的成本大幅降至1/10,導入時間亦大幅縮短,成效已獲得業界肯定。

陳政雄投入超音波加工已有20餘年,他指出超音波加工原先主要應用於精密儀器、航太、國防等先進陶瓷與複合材料,這類型材料的特點為輕量且質地堅硬,因而需要特殊加工技術。過去此類技術與設備都被掌握在歐洲廠商手中,機台必須整機購入,售價在新台幣2,000萬~數千萬元之間,整體導入期則需要1~2年,對機械加工業者來說是高成本且大工程的投入。

隨著先進陶瓷與複合材料開始被應用於不同民生產品領域,包括半導體、光電、電動車、3C產品、醫療器材等,超音波加工的需求開始產生急遽的成長,不過國外現有高價、導入費時的超音波加工機具,明顯不適合現在機械加工的企業環境,因此多數廠商仍以傳統泛用型CNC機台進行加工。

然而傳統CNC加工機台的設計,主要以金屬為主,使用在先進陶瓷與複合材料加工時往往有速度、精度、刀具壽命與加工品質不佳的問題,陳政雄指出,要應用於消費性產品,不但機台成本必須降低,導入時間也必須大幅縮短。

他以智慧型手機為例,說明現在手機的使用壽命大約2年,但如果一部加工機台的導入建置也需要1~2年,廠商將無法提前掌握商機,所以他一直在思考如何解決業界痛點,也開啟了10年前投入超音波加工模組刀把的研究。在2017年科技部成立價創計畫,陳政雄團隊順勢加入,成立了漢鼎智慧,將此研究商品化,迅速成為業界焦點。

漢鼎智慧的超音波加工模組刀把,擺脫過去必須整機購入才能進行超音波加工的困境。此模組刀把可向下相容與廠商CNC加工機台整合,甚至是建置在原有的機械手臂上,讓既有機台具備效能不輸國外產品的超音波加工功能,且價格僅有國外大廠的1/10,導入過程更只需2個禮拜。

目前漢鼎智慧的產品已獲得台灣航太大廠漢翔航空工業採用,應用於飛機的行李箱、座椅等內裝件加工。陳政雄表示,這類型內裝件的加工機具,漢翔過去都必須向國外大廠訂製客製化機台,價格高昂且交期相當長,自2018年開始嘗試導入漢鼎智慧的超音波加工模組刀把,將之與機械手臂整合,不但精密度滿足其需求,且成本僅有國外產品的1/5。

除了航太外,接下來漢鼎智慧也將鎖定半導體 / 光電、機密模具、精密工具機等產業,並將此4大領域作為超音波加工模組刀把的灘頭堡產業。在工具機方面,現已與友嘉、永進、麗馳等業者合作,國外部分包括南非、南韓、新加坡、波蘭、美國等,也都在洽談中,陳政雄說,漢鼎智慧預計先取得50%市佔率後,再將應用延伸到其他領域。

對於未來發展,陳政雄表明先進陶瓷與複合材料在民生用品的應用比例會越來越高,對超音波加工的倚賴亦會逐步加深,漢鼎智慧的模組刀把產品的精度不遜於國外產品,成本與導入時間更具有強大優勢,這將有助於台灣在精密加工產業領域的產業升級,接下來漢鼎智慧將與各領域業者積極展開合作,擴大產品能見度與市場佔有率。

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