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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:莊傳勝、張均豪、林敬智、王儀龍軟性顯示器封裝製程設備

作者:陳泰宏、莊傳勝、王登彥、王儀龍、林明達Parylene CVD反應器之氣流場模擬

有機阻氣材料聚對二甲苯（Parylene）之薄膜均勻度對於阻氣效果扮演一關鍵角色。本文即以計算流體力學（Computational Fluid Dynamics, CFD）模擬Parylene化學氣相沉積（Chemical Vapor Deposition, CVD）製程腔體之氣流場，以非結構網格建立模型，其中討論製程腔體中加入擋板（Shelter）及進排氣端位置對於氣流場均勻度之影響。由結果得知，於進排氣端加入擋板可以有效地改善腔體氣流場均勻度，主要原因在於擋板能使進排氣端之截面積增加，使兩側皆有一大面積緩衝區域抑制進排氣之擴散效應而達到流場均勻化；側端進氣與排氣之設計優於側端進氣與下端排氣設計，原因在於進排氣端位於同一截面較能減低垂直方向擴散所造成均勻度不佳之效應。應用數值模擬於腔體設計可以有效減少開發時間，進而提升產品競爭力。

作者:戴維倫、林得耀、莊傳勝、林敬智、黃光瑤、曾文鵬雷射積層製造技術與生醫應用

積層製造（Additive Manufacturing，AM）技術，又稱快速成型技術，目前主要分為快速原型（Rapid Prototyping，RP）技術與快速製造（Rapid Manufacturing，RM）為近代革命性先進製造，不同於傳統減料加工法，積層製造技術緣起於1970年代，發展至今延伸出3DP、SLA、LOM、SLS、SLM與FDM...等技術，主要用以製造符合3F原則成品，形狀（Form）與設計一致、尺寸符合公差適合度（Fit）、成品達使用功能（Function）；隨著雷射光學技術與材料科學的突破，紛紛投入雷射積層製造技術研究，因成品可直接使用應用領域廣泛，又以SLS、SLM技術為重，生醫應用上2008年首次成功將人工髖關節植入人體手術，本文將介紹雷射積層製造技術之生醫材料與生醫應用實例。

作者:莊傳勝、林得耀、戴維倫、林敬智、曾文鵬義齒先進數位化製造技術

國內義齒（假牙）製造產業，所謂的牙技所或技工所，目前多採用傳統人工模造工藝技術，需經十多道以上製程，製造過程耗工費時，且重工比例高。近年來先進國家數位化牙科的製造能力提升及義齒新材料開發，造成牙體製造技術發生重大變革，透過本文之先進數位化製造技術介紹，使義齒業者與從業人員能掌握產業脈動，透過轉型數位化製造順勢趕上世界潮流。

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: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:黃偉欽、林得耀、林敬智、莊傳勝雷射金屬積層製造技術之材料特性探討

積層製造（AM，Additive Manufacturing）是近年備受看好的重要工業技術，原因在於積層製造技術不再只是停留早期被稱為快速原型（RP，Rapid Prototyping）的概念，快速原型技術空有形體而不具備實際的強度，而雷射金屬積層製造技術所製作的成品，無論是精度、緻密度已可媲美一般金屬鑄材的特性，甚至強度更勝一籌，突破過去僅作為原型展示用途的侷限，可直接作為功能性之零組件。美國材料試驗學會ASTM （American Society for Testing and Materials） 2009年除了正名為積層製造技術，以和傳統快速原型技術區別之外，近年來更成立技術委員會訂定其相關標準。台灣一般業者尚未具備相關設計與製造經驗，本文主要介紹雷射金屬積層製造適用的各種金屬材料，以及其對應的材料特性，希望藉此協助業者能對利用此技術成型的金屬製品有進一步的認識，並利用其技術創造更多高值化產品。

作者:莊傳勝、黃偉欽、蔡宗汶、劉松河直接能量沉積（DED）技術現況與發展趨勢

積層製造（additive manufacturing, AM）或稱為3D列印，在全球競爭中具特殊戰略地位，先進國家極力投入發展，用以改善現行製造環境與強化國際競爭優勢，在美國總統歐巴馬的力推下，是產生風潮的關鍵；2009年美國材料試驗學會（American Society for Testing and Materials, ASTM）正名為積層製造，近年來成立技術委員會訂定其相關標準。本文針對積層製造之直接能量沉積技術（directed energy deposition, DED），又可稱雷射金屬沉積技術（laser metal deposition, LMD）或雷射熔覆技術（laser cladding），進行現況與發展趨勢介紹，讓台灣產業同步掌握國際脈動，積極投入研發資源，推動產業創新應用與佈局關鍵技術，將有助於提升台灣的先進製造能力，扭轉台灣製造業困境。

作者:蔡宗汶、林得耀、黃偉欽、莊傳勝雷射金屬積層製造多物理耦合行為

在積層製造粉末熔融(selective laser melting, SLM）過程中，雷射與粉體的交互作用為熱傳與融化和蒸發的相變化(熔融：固→液與凝固：液→固）。且於凝固過程中熔融的液態金屬會因重力與液體內聚力的影響，開始產生球化。這種複雜的液態金屬流動與成型特性將影響凝固後分布均勻性，最後呈現在積層製造產品的品質特性。另外，雷射金屬積層製造屬於高速急熱急冷的加工過程，此過程會在材料內產生高溫度梯度(temperature gradient mechanism, TGM）引起殘留應力而衍生的成品的變形與缺陷。為了探討進一步了解成形與破壞機制，本文主要介紹雷射金屬積層製造相關模擬技術，希望藉此協助業者能對金屬積層製造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:黃偉欽、吳秉翰、吳誌賢、林敬智、莊傳勝、林得耀雷射積層製造光引擎技術

積層製造（additive manufacturing, AM）技術近年來備受矚目，可以用來快速滿足具足夠強度的功能性產品成型需求，然而，可用來成型金屬產品的選擇性熔融技術（selective laser melting, SLM），若要達成緻密度的需求，通常僅能侷限於某些最佳參數。雖然能夠達成高強度且均勻的材料特性，但不易針對特定部位任意調控材料的顯微結構及其對應的機械性質。工研院所開發的光引擎技術，可動態調控積層製造製程中凝固溫度歷程，進而改變材料內部的顯微結構及機械性質。光引擎的原理是利用複合光束的概念，透過調整延伸光形的能量分布，動態改變凝固過程的溫度變化，來達到選擇性調控材料特性的目的及最佳的產品需求。雷射積層製造搭配光引擎技術，能讓產品設計不僅符合複雜外型及尺寸精度，更能滿足各部位結構所需最佳的硬度、韌性等機械性質，進而創造更好的使用效能與產品壽命，藉此大幅提升醫療、航太及汽車產業的產品差異化及價值。

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