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汉鼎智能模块刀把让超音波加工更简单

中兴大学机械工程系陈政雄教授所带领的汉鼎智能团队,其超音波加工模块具有高精度、低成本优势。(摄影/科技部产学研链接中心提供)

在机械加工领域,超音波加工向来是极高端技术,主要应用于精密仪器、航天、国防等领域,由于采购时必须整机购入,加上其技术与设备多被掌握于欧洲大厂,因此售价十分高昂。然而近年来医疗辅具与民生用品对先进陶瓷与复合材料的需求开始浮现,超音波加工的应用也日益广泛,成为许多业者迫切关注的议题。

由中兴大学机械工程系教授陈政雄所领军的新创团队—汉鼎智能,其超音波模块刀把,让超音波加工的成本大幅降至1/10,导入时间亦大幅缩短,成效已获得业界肯定。

陈政雄投入超音波加工已有20余年,他指出超音波加工原先主要应用于精密仪器、航天、国防等先进陶瓷与复合材料,这类型材料的特点为轻量且质地坚硬,因而需要特殊加工技术。过去此类技术与设备都被掌握在欧洲厂商手中,机台必须整机购入,售价在新台币2,000万~数千万元之间,整体导入期则需要1~2年,对机械加工业者来说是高成本且大工程的投入。

随著先进陶瓷与复合材料开始被应用于不同民生产品领域,包括半导体、光电、电动车、3C产品、医疗器材等,超音波加工的需求开始产生急遽的成长,不过国外现有高价、导入费时的超音波加工机具,明显不适合现在机械加工的企业环境,因此多数厂商仍以传统泛用型CNC机台进行加工。

然而传统CNC加工机台的设计,主要以金属为主,使用在先进陶瓷与复合材料加工时往往有速度、精度、刀具寿命与加工质量不佳的问题,陈政雄指出,要应用于消费性产品,不但机台成本必须降低,导入时间也必须大幅缩短。

他以智能型手机为例,说明现在手机的使用寿命大约2年,但如果一部加工机台的导入建置也需要1~2年,厂商将无法提前掌握商机,所以他一直在思考如何解决业界痛点,也开启了10年前投入超音波加工模块刀把的研究。在2017年科技部成立价创计画,陈政雄团队顺势加入,成立了汉鼎智能,将此研究商品化,迅速成为业界焦点。

汉鼎智能的超音波加工模块刀把,摆脱过去必须整机购入才能进行超音波加工的困境。此模块刀把可向下兼容与厂商CNC加工机台集成,甚至是建置在原有的机械手臂上,让既有机台具备效能不输国外产品的超音波加工功能,且价格仅有国外大厂的1/10,导入过程更只需2个礼拜。

目前汉鼎智能的产品已获得台湾航天大厂汉翔航空工业采用,应用于飞机的行李箱、座椅等内装件加工。陈政雄表示,这类型内装件的加工机具,汉翔过去都必须向国外大厂订制客制化机台,价格高昂且交期相当长,自2018年开始尝试导入汉鼎智能的超音波加工模块刀把,将之与机械手臂集成,不但精密度满足其需求,且成本仅有国外产品的1/5。

除了航天外,接下来汉鼎智能也将锁定半导体/光电、机密模具、精密工具机等产业,并将此4大领域作为超音波加工模块刀把的滩头堡产业。在工具机方面,现已与友嘉、永进、丽驰等业者合作,国外部分包括南非、韩国、新加坡、波兰、美国等,也都在洽谈中,陈政雄说,汉鼎智能预计先取得50%市占率后,再将应用延伸到其它领域。

对于未来发展,陈政雄表明先进陶瓷与复合材料在民生用品的应用比例会越来越高,对超音波加工的倚赖亦会逐步加深,汉鼎智能的模块刀把产品的精度不逊于国外产品,成本与导入时间更具有强大优势,这将有助于台湾在精密加工产业领域的产业升级,接下来汉鼎智能将与各领域业者积极展开合作,扩大产品能见度与市场占有率。

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