機械工業網 - 機械產業的入口網站

作者:張耿豪、李韋辰、林毓庭、呂寧遠、鍾幸芸、蔡雅惠以人工智慧為基礎之金屬加工製品檢測應用

金屬加工製品具複雜外型、多維度、曲面之特性，尤其表面具有非一致性紋理，使用傳統機器視覺檢測一直是困難課題，目前大多只能靠目檢員來確保產品品質。為因應金屬加工製品檢測需求，本文將介紹工研院機械所開發之人工智慧表面品質檢測技術，以及其相關之金屬加工製品檢測應用，亦可解決現有金屬加工製品表面上光源不均造成檢測不穩定之問題，提升金屬製品業之附加價值。

作者:蔡宗汶、鍾偉權、林得耀、劉松河、洪基彬金屬3D 列印雷射- 材料作用機制分析

積層製造的雷射粉體燒融(Selective laser melting, SLM)涉及雷射與粉體的交互作用、熱傳、融化、蒸發、凝固等，尤其凝固過程中液態金屬會因重力與液體內聚力的影響產生球化現象，諸多複雜的流動/成型特性將嚴重影響製作成品的品質，目前主要以試誤法來了解與改善之。為了進一步了解成型與缺陷形成機制，本文主要針對工研院雷射中心發展之SLM相關預前模擬技術進行介紹，且為了準確描述雷射粉體燒熔的自由表面流體問題，工研院基於光滑粒子動力學進行相關理論建置，藉此協助業者能對SLM相關學理機制有進一步的認識，並利用相關技術創造更多高值化產品。

作者:曾文光如何運用MES系統構建智慧製造應用管理-以金屬加工行業為應用案例

全球製造產業邁向工業 4.0，而金屬加工智慧製造管理應用，也在政府積極推動智慧機械下成為工業轉型關注產業之一。如何在製造實體生產線結合資訊平台建構的資訊流，應對出實際符合企業本身適用的智慧應用

作者:蔡宗汶、鍾偉權、林得耀、吳宗明、劉松河、洪基彬金屬3D列印：模擬可視化應用製程技術

積層製造的雷射粉體燒融（Selective Laser Melting, SLM）涉及雷射與粉體的交互作用、熱傳、融化、蒸發、凝固等，尤其凝固過程中液態金屬會因重力與液體內聚力的影響產生球化現象，諸多複雜的流動/成型特性將嚴重影響製作成品的品質，目前主要以試誤法來了解與改善之，然而在面對各種客製化設計、新開發材料、特殊設備模組、新穎製程時，成本過高且效率極低的試誤法已無法滿足需求。為了進一步了解成型與破壞機制，本文主要介紹工研院雷射中心發展之SLM相關預前模擬技術，藉此協助業者能對SLM相關學理機制有進一步的認識，並利用相關技術創造更多高值化產品。

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:陳尚德、蕭錫鴻、李坤穎從德國AMB展分析五軸加工發展趨勢

台灣五軸加工機剛在起步的階段，而德國的五軸加工機已經持續了好幾年。未來的五軸加工機主要加工的元件為何?五軸加工設備最適當的構型為何?五軸加工設備未來準備要量產的方向在哪?要怎麼改善現階段台灣的五軸加工設備，進步的空間為何?這都是目前國內工具機業者所考慮並急切想切入的核心。在2008的日本JIMTOF展場中我們已可看到五軸加工多樣的設計與發展，但是兩年後於德國的AMB展場中觀察到的卻是中小型五軸加工的成熟化與量產趨勢。

作者:王慶鈞、黃智勇、陳建志、簡榮楨、陳志勇、曾力瑋、王京璽、劉耀先MOCVD反應室內基板旋轉對流場之影響研究

本研究分析並探討MOCVD反應腔體內的流場分佈，試驗不同的基板轉速和流量變化對速度場分佈之影響，結果顯示旋轉效應會影響氣體的速度及均勻度，此研究結果將可提供MOCVD製程提升磊晶效果之參考。

作者:陳長泰、曾介亭、李閔凱、鄭銘揚、黃柏堯基於數位控制應用於雷射振鏡定位技術介紹

現今電子產品之發展趨勢不僅須提供強大功能，其外型亦要求輕小。為了滿足此需求，於許多電子產品之製造上，雷射加工技術已逐漸取代傳統機械加工方式。在眾多雷射系統中，振鏡式雷射加工系統於近年來備受注目，其原因在於該系統之掃描元件－振鏡馬達具有高轉矩-轉動慣量比、時間常數小和響應速度快等優點。而目前市售雷射振鏡系統大多搭配類比式控制器，雖然類比系統擁有高解析度與取樣速率無限制等優點，但類比式控制架構卻有控制參數調整不易、控制策略之挑選受限制和參數容易受外在環境影響等缺點。為解決上述問題，本文將發展一應用於雷射振鏡系統之數位控制器。

在雷射振鏡系統之定位控制問題上，本文選用擁有線上運算容易和控制效果良好等優點之模型預測控制法則，再藉由田口方法尋求其最佳控制參數組合，並與基於基因演算法之比例積分微分控制器和本文所改良之虛擬微分回授前饋控制器進行性能比較，最後以實驗驗證本文所提方法之可行性。實驗結果顯示，模型預測控制法對於不同振幅之步階命令，均能有效地同時降低振鏡定位系統的安定時間、最大超越量與穩態誤差。

作者:蔡宗汶、李永明超快雷射之微觀熱傳行為

近年來金屬薄膜是一種具有廣泛應用前景的材料，特別是多層金屬薄膜在目前的工程應用中更是廣受注目。而高能量超快雷射應用範圍，除了多層金屬薄膜以外，還包括雷射微加工與製造及相關物理、化學、生物與光學科技；且雷射本身具有不和物體直接接觸的特性，因此可以對奈米科技做很準確的熱處理[1]。而高能量超快雷射可成功的應用於實際加工技術，主要基於以下三個因素[1]：雷射的脈衝寬度（Pulse Width）、強度和實驗技術的發展具備良好的特性；可靠的微觀熱傳導模式；可預防薄膜熱損壞。所以本文將針對薄膜受到超快雷射加熱後的物理機制與目前文獻上許多學者針對不同觀點所提出的數學模式做說明。

作者:黃智勇、王慶鈞、陳建志、林龔樑、簡榮楨、陳思豪、王怡珊、陳志勇、林士欽、蔡陳德、趙主立金屬有機化學氣相沉積製程與設備技術

本文主要探討MOCVD反應腔中wafer加金屬緩衝層對於承載盤溫度分佈及翹曲情形，使用接觸熱阻的觀念設計金屬緩衝層，針對不同厚度金屬層進行模擬分析。

作者:黃智勇、王慶鈞、陳建志、林龔樑、簡榮楨、蔡陳德、曾力瑋、賴冠甫、劉耀先MOCVD之反應室模組研究

本文主要探討MOCVD反應腔中基板加溫變化下的腔體流場分布情形，針對不同基板加熱溫度以及單孔進氣流量，利用粒子影像測速儀進行流場可視化實驗，觀察基板於不同加溫狀態下，影響產生於基板上的渦流情形。

作者:利定東、胡智愷、林義鈞、邱顯智、楊宇華、簡紹安、陳自榮、王慶鈞MOCVD之加熱盤模組技術

MOCVD腔體內加熱器為一關鍵零組件，本文以熱模擬方式針對此一零組件做改變內部電阻管形狀排列及盤面材料進行最佳化設計，並以未來能應用於加熱大尺寸八吋Si基底為標的。由模擬分析，當由內到外前兩圈加熱管間距為18 mm，中間兩圈加熱管間距為17 mm，最後兩圈加熱管間距分別為18 mm與14 mm得到最佳圖形。驗證電熱管的分佈情況影響加熱器的均溫性甚劇，由中心到外緣隨著距離增加溫度降低，藉由管路間隙分佈可改善外圈溫度分佈。經由間距改變後，再進行材料分析模擬，當加熱盤材質為SiC時有最佳的均溫效果，可得盤面各處溫度差±5度，達到藍光製程所需溫度（1000~1200度）。

歷史雜誌