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作者:楊映暉、李姿儀、曹宏熙雷射清潔技術與應用

雷射清潔有著非接觸性、選擇性移除、穩定快速與低環境汙染的優勢，在工業製造、金屬加工、建築與文物古蹟修護都具備廣泛應用前景。透過雷射對金屬材料表面髒汙與氧化層的作用，可快速移除表面疏鬆孔洞與氧化層，降低表面粗糙度。本文將針對清潔技術的發展、雷射清潔研究現況與應用進行介紹，作為國內產業發展方向的參考。

作者:李元發、方彥博、劉如豐、柯順升、張隆武、賴豊文並聯多晶體雷射自動耦光構裝平台之設計開發

既有光纖雷射耦光以人工為主且單顆幫浦晶體輸出之能量不高，本研究提出一個新型並聯多晶體雷射自動耦光構裝平台，可應用於光纖雷射耦光作業之光學鏡組組裝。此構裝平台整合智慧光、機、電之核心技術，進行光纖自動耦光對位並建立最佳耦光路徑。藉由上視覺與側視覺輔助智慧精密定位設計與六軸史都華精密定位平台，此系統提供優化光學元件精密定位效率與精密固著構裝能力，可提升整體自動耦光製程良率。生產效率可達2個模組/小時。構裝平台之六軸史都華精密定位平台與耦光精密定位平台，經雷射干涉儀實測與驗證後分別符合平台對位精度0.3 μm及0.4 um。

作者:黃光瑤、蔡宗穎、黃國智、江東峻鋼構雷銲發展趨勢

在全球減碳與永續發展壓力下，鋼構產業正面臨傳統銲接工法高能耗、高人力需求及品質不穩定等挑戰。雷射銲接技術憑藉能量集中、熱影響區小、自動化程度高等優勢，可大幅降低填料與能耗，提升生產效率與結構品質，成為鋼構製造升級的關鍵方案。工研院與產業界已成功開發H 型鋼構與箱型柱型鋼構雷銲工法，並建置自動化試產線，驗證其全滲透、高精度及低碳排的製程效益。研究結果顯示，新工法可減少填料90%、能源消耗與碳排逾70%，未來此技術可延伸至風電、石化與大型鋼構工程，推動鋼構產業邁向智慧化、低碳化與國際化發展。

作者:蔡宗穎、黃光瑤、黃國智、沈巧婷、李國頎、陳俊杉建築鋼構高功率雷射深銲模擬技術

因應人口增長以及生產製造業的蓬勃發展，無論是居住房屋或是廠房擴建的需求皆隨之提高，導致鋼構市場逐年成長，使2034年預期規模達1,800億美元。在此市場驅動力的作用下，再加上全球環保意識的抬頭，各國紛紛制定淨零碳排的政策，其中鋼構業更是首當其衝受到關注的產業之一。為此，雷射銲接新工法成為一項克服產能以及降低碳排放量的解決方案。工研院有感雷銲技術的重要性，邀請台大土木系團隊共同投入H型鋼雷射深銲模擬技術研究，在熔池形貌及銲後金屬晶粒成長模擬的準確度可達80%以上，能有效作為雷射銲接參數決策的初步依據。未來將持續深耕技術導入H型鋼雷銲生產線中，並擴充應用於箱柱型鋼構的製程開發上，以期翻轉傳統鋼構產品高耗能的生產方式，推動建材綠色製造與地球永續發展。

作者:郭靜男、李采錞雷射切割碳纖維複合材料之技術探討

對於複合材料而言，現今多使用機械切割與銑削等方式加工，雷射切割是一種相對快速且潔淨的加工方式，雷射切割可避免傳統加工製程上面臨刀具損耗及作業粉塵等問題。而雷射切割複合材料的過程中會釋放出刺鼻及毒害氣體，為符合現行法規要求並確保操作人員安全及兼顧操作環境保護需求，針對有害性氣體衍生狀況，建置三重安全防護系統，確保加工過程安全。相較於傳統機械加工製程，雷射加工具備更低加工成本、更高加工效率與更低粉塵汙染之特性，本文將針對複合材料雷射切割製程技術進行介紹。

作者:邱琬雯雷射應用市場與雷射加工智能化趨勢

雷射之應用領域廣泛多樣，隨著不同應用產業之開發，雷射產業逐年成長。2017年全球雷射產值約124.3億美元，相較於2016年成長18.2%，2013~2017之CAGR為5.0%。預計2018年將持續成長，全球雷射產值將達130億美元。因應工業4.0需求，雷射加工走向智能化趨勢。雷射大廠導入數位分身技術，以提高可靠度及產品品質；建立智慧工廠，優化生產，獲得最佳效益。

作者:黃光瑤、陳坤坐、李炫璋雷射長距切割技術探討與應用

雷射製造具備效率高、品質優良、加工範圍廣、加工細緻、高度自動化等優點，可解決傳統加工製程無法解決的難題，甚至改變製程工序促使產業製程的改變。應用於薄鈑金屬加工方面，因應許多產業往輕薄短小方向發展而日顯重要，薄化金屬的用量也隨之大幅上升，在追求產能最大化及產品品質最佳化的前提下，薄鈑金屬的加工與應用成為近年熱門議題。本文將針對雷射長距切割技術進行介紹，說明長距切割技術原理、切割理論分析、製程模擬研究成果，並針對長距切割製程優勢及其應用作說明。

作者:蔡國騰、莊傳勝、李宗翰、賴怡君、林敬智、林得耀、劉松河金屬積層製造創新工業應用案例

積層製造技術是屬於一種加法製造的製程方式，可快速製造出產品原型，以提供設計者概念傳達與產品評估，近來金屬積層製造技術已日趨成熟，產品強度與緻密度已超過傳統鑄造元件，除可快速製造出具功能性測試之原型外，甚至可直接作為功能性之零組件。台灣在模具、半導體、汽機車零組件、石化等產業均具有相當程度的發展規模。近年來國內工業發展受到低價競爭，以及國際上製造重心的技術轉移，全球製造業產生大規模的版圖變化，因此台灣製造產業往高值化發展已刻不容緩。本文將說明目前金屬積層製造於工業應用案例，期望對國內工業發展的技術開發與新創應用有所助益。

作者:黃佩君、范芝榕、許鈞淮、李明蒼以雷射全加成製程技術製作三維導電微結構

本文介紹利用雷射直析技術（Laser direct synthesis and patterning, LDSP）製作三維微米尺寸的導電結構。雷射直析技術原理為金屬前驅物反應溶液(precursor)吸收雷射光後，於聚焦點附近的溶液溫度局部升高，達到金屬離子還原的溫度，即可析出金屬結構。此技術的優點為能在常溫、常壓下進行，製程步驟簡易，製程溶液能回收再利用。藉由多重物理耦合模擬分析離子反應溶液中，雷射聚焦點附近的熱流傳遞現象，以了解製程參數的效應，並獲得對應個別反應溶液混合比例的有效還原溫度。同時，本研究成功運用動態網格生成技術，動態模擬微結構成型，以貼近真實製程中的暫態熱流固耦合傳遞現象。

作者:方彥博、張隆武、柯順升雷射輔助碳纖貼合自動化模組

本計畫開發雷射輔助碳纖貼合自動化模組，係將雷射運用於碳纖維添加熱塑性材料之複合材貼片貼合作業上。藉由雷射加熱，使熱塑性碳纖維布軟化或熔解，然後加壓進行貼合，並且冷卻後回到原來的固體狀態。此自動化設備生產模組，可幫助雷射貼合速度快，表面平整度佳，不需後續修整動作。本自動化模組建構三大機構來進行雷射輔助碳纖貼合作業，包含壓輪機構、滑台機構及雷射機構。為了評估此自動化模組貼合的效益，特別採用三組不同的熱塑性碳纖布，貼合後進行彎曲試驗、衝擊試驗及層間剪切試驗。在彎曲試驗結果中，以Carbon+PC-0.3t之剛性表現最佳，抗折強度平均值為162.8 MPa，抗折模數為10.8 GPa。在衝擊試驗結果中，三種熱塑性碳纖材料衝擊強度差異不大。在層間剪切強度中，Carbon+TPU-0.3t之層間剪切強度表現最佳，層間剪切強度平均值為 61.3 MPa。

作者:簡士凱、陳信助、蔡國騰、王雍行、李閔凱雷射金屬沉積直接成型螺桿技術

雷射金屬沉積(laser metal deposition, LMD)為一種基於雷射應用的積層製造方式，可廣泛應用於金屬品製造、金屬披覆、高價值金屬品重建及功能性零組件製造。而雷射金屬沉積製程包含各種複雜參數，如雷射能量、光斑直徑、披覆路徑方式、粉材供粉量、雷射移動速度及氣體流量。然而這些製程參數往往會因材料、雷射金屬沉積設備與操作環境的不同而有所差異，仍需面臨材料性質與製造精度的挑戰。因此需要透過加法與減法加工之多功能複合製程方法，並整合CAD/CAM軟體以滿足應用與製造需求。本文將針對雷射金屬沉積直接成型螺桿製程中，所使用的加值型CAD/CAM客製化系統、沉積製程研究及其應用進行介紹。

作者:李姿儀、楊映暉、曹宏熙雷射感應技術發展與應用

本文主要探討雷射感應技術的發展與在開關上的應用。雷射感應技術以雷射光束作為感應光源，並應用於需高靈敏度之非接觸式感應開關上，利用雷射光高單調、高同調以及良好指向性之特性來提高感測的精確度與穩定性，開創感應新領域。為提升感測精準度與降低誤判機率發生，本研究將以光學模組之穩定性與雜訊抑制電路之抗干擾性作為主要研發目的，在實驗設計上，將分為光學模組開發與電路設計兩部分來探討，進而分析雷射感測技術之優勢、應用與未來研發走向，藉以開拓雷射應用上之感應新境界與提升其產業利用價值。

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