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作者:林敬智、林得耀、莊傳勝、林士隆、陳安利、曾文鵬雷射積層製造技術於塑膠射出模具產業之應用

台灣為全球模具、金屬製造、汽機車零組件、塑膠製品、石化等產業重鎮，由於新興國家的競爭，台灣產業逐漸失去低技術門檻、低價競爭的傳統製造代工市場，以及歐美國家製造中心的移轉，全球生產鏈有顯著的變化與移轉。因此台灣製造產業往高值化發展已刻不容緩，本文將說明運用雷射積層製造技術對於塑膠射出模具產業的優勢與機會，期望對國內高值化模具的技術開發與應用有所助益。

作者:莊傳勝、林敬智、林得耀、林士隆、陳安利、曾文鵬積層製造之發展趨勢

2012年3月《經濟學人》雜誌指出，全球正邁入第三波工業革命－「數位化製造」，而最重要觸媒為積層製造亦稱為3D列印。美、歐、澳、非與亞洲等國家，紛紛以國家級研究資源投入，鎖定未來五年的關鍵發展期，迎接十年內將成為主流的先進製造技術。台灣透過發展積層製造，推動產業應用創新加值與佈局關鍵技術，將有助於強化台灣製造業之競爭力。

作者:邱慶龍雷射應用與產業透視

雷射的發展已經廣泛應用在各個領域，我們日常生活中所使用的產品有很多已經是應用雷射來製造了，可以說現在已經是一個光製造的時代。台灣雷射產業的發展仍處於設備組裝階段，關鍵零組件大多掌握在國際大廠手中，重要的設備多數仰賴進口。但是產業的需求是日易萬變的，進口設備與模組已無法滿足國內製程的變化，因此唯有在地化的產品才能夠很快速的滿足製程上的需求。為了推動台灣雷射產業發展，我們希望透過雷射產業整合來帶領相關產業邁向卓越，開創新產業藍海及產業效益，創造新經濟。

作者:吳慶財電腦輔助之鑄造模具技術於渦輪分子真空幫浦葉輪開發試作

本研究主要目的為建立電腦輔助快速鑄造技術流程於渦輪分子真空幫浦葉輪之快速開發試作，克服現階段產業界在高真空轉子開發製造上之瓶頸，達到高值化高真空幫浦國產化之產業目標；電腦輔助之鑄造快速模具技術乃整合應用逆向工程、雷射積層技術、鑄造模擬分析與鑄造快速模具等上、下游關聯技術於新鑄件的快速打樣試作之整合性技術，本製程具有節省模具費用、加速開發流程、適用特殊複雜形狀與材料多元化、解決傳統加工方法無法成形等優勢。由渦輪分子真空幫浦葉輪試作結果顯示：逆向工程技術與鑄造模擬技術之結合可以加速產品之創新設計與確認鑄造方案設計；電腦輔助之鑄造工法大量縮短產品開發時程40 %以上，降低模具或產品開發成本30 %以上，可作產業開發高質化產品的重要參考範例。

作者:林央正、劉錦龍熔融沉積成型積層製造控制系統

熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling, FDM）控制系統，乃是將ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene）塑膠或PLA （Polylactic Acid）生物可分解玉米材質等條狀膠條，經加熱熔化通過微細孔徑熱擠壓頭，擠壓沉積成型在列印底板上，透過切層軟體控制，層層堆積成3D物件。本文包含熔融沉積成型技術與專利、積層製造軸控與溫控技術、3D物件切層軟體等簡介，可應用於模具開發驗證、文創設計/教學與3D相關產業應用上。

作者:王登彥、黃政祺個人化積層製造印表機技術

積層製造技術採用逐層堆積方法，也稱作3D列印（3D printing）。近年來3D列印逐漸受到矚目，也開始應用到許多產業，航太、汽車、生醫、文藝、行銷等。3D列印機擁有少量多樣、快速生產或個人創意開發的特性，不僅可縮短產品開發週期，更可作為大量生產的先探性商品。在3D列印技術中，FDM的機械結構最簡單，設計也最容易，製造成本、維護成本和材料成本也最低，因此也是桌上型3D印表機中使用得最多的技術。

作者:林得耀、林敬智、莊傳勝、黃偉欽、蔡宗汶、陳安利雷射金屬積層製造產品設計

積層製造（AM，Additive Manufacturing）技術近年來受到矚目，原因在於此技術提供可快速製作出產品原型，以供設計評估與模擬，甚至直接作為功能性之零組件；此技術從早期被稱為快速原型（RP，Rapid Prototyping）轉變成快速製造（RM，Rapid Manufacturing），於2009年由ASTM （American Society for Testing and Materials：美國材料試驗協會）正名稱為積層製造（AM），並成立技術委員會訂定其相關標準；其中金屬積層製造技術更是備受矚目，近年來由於積層製造技術的發展與雷射的精進，使金屬成品已接近一般塊材之緻密度與強度，具備功能性¬而突破過去僅原型展示之用途。然而，一般業者多無相關設計與製造經驗，更不用說成為其設計時思考如何製造的一種工具，本文主要介紹其製作原理及特色外，更希望藉實際製作案例協助設計者增加相關經驗，更深一層認識並有興趣使用其技術創造高值化產品。

作者:邱慶龍積層製造的產業發展現況與未來

積層製造的快速發展，除了原先具備之數位設計、節省製作時間及快速生產之優勢外，近年來，因為雷射技術的成熟，已可應用於金屬產業之積層製作。本文從積層製造的由來談起，介紹積層製造的過去重要發展、積層製造產業狀況、重要國家發展策略，最後介紹目前雷射積層製造的主要應用，期盼能夠帶領大家對積層製造有進一步的瞭解。

作者:楊政城複合式積層製造技術及設備

積層製造近年來已在全世界創造許多話題，本文先就金屬積層製造方法做一簡單介紹，之後說明積層製造的缺點以及為何複合式積層製造是解決這些問題的一個有效方法，最後簡短介紹目前工研院在複合式積層製造所做的初步成果。

作者:黃以宜粉末靜電技術於工業製造之應用

目前應用在生產製造可直接生產零組件之積層製造技術，大多以粉體為積層原料，並以平面粉床或複合噴頭的供粉方式最為成熟，其成形品質與結構複雜度雖可達到很好的水準，但受本身積層原理的限制，不僅製造時間長，而且產品重新加工之困難度高。本研究擬提出一個不同以往之鋪粉技術，利用習知之靜電原理，透過靜電庫倫力讓工件附以粉末，經過重覆之鋪粉燒結過程，發展一個不受工件外型限制之創新積層製造方法，經實驗證實，此法相當具有可行性。

作者:張敏雄積層製造產品之機械強度及檢測標準簡介

積層製造技術早在1982年萌芽於美國，至今已有30幾年之發展歷史，這期間新材料、新製程、新設備推陳出新不斷地被開發出來，由最初的低強度塑膠模型快速打樣，發展至今日直接製造成型高強度高硬度之金屬或陶瓷之功能元件，發展可謂一日千里，積層製造產品之種類及產值皆大幅提昇。唯針對積層製造之國際通用標準，卻甚為稀少，所幸國際標準組織(ISO)與美國材料試驗協會（ASTM）已簽署合作協議，制定共同認可之標準。本文擬就已出版之ISO及ASTM標準，針對積層製造產品之機械強度及檢測標準進行探討。

作者:吳慶財、吳承柏、郭信宏積層製造汽車底盤副車架之試作

副車架為連接汽車前懸吊系統與動力系統之重要次系統，容易受引擎轉速、路面顛簸等外部激振影響造成應力與疲勞破壞，本研究以一體式的鑄造鋁件代替原來的鋼製鈑件，並進行結構的形貌優化分析，獲得鋁合金副車架之完整設計並由積層製造技術快速獲得一體化之鋁合金副車架試作件。

研究結果顯示：由17件冷軋鋼鈑沖壓成型的鈑件焊接而成鋼製副車架整體重量為23.3 kg，一體化之鋁合金副車架創新模型重量18.5 kg，相較於原始鋼製副車架，減重20.6 %，且結構剛性與原始設計相同，運用積層製造直接列印副車架鑄造用模穴，鑄造模穴表面平整度佳（1 mm以內）、砂模鎖點尺寸精度良好（±2 mm），CAD圖檔到砂模產出只需1~2天，單件砂模（尺寸800 mmx600 mmx200 mm）約7.5萬元。對於初期產品開發試作可節省量產模具費用、縮短模具修改時間與模具製作時間並加速產品之研發速度，促進產品創新高值化。

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