金屬材料加工技術最新發展趨勢

 

刊登日期:2017/5/22
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林欣蓉/工研院材化所

前言
第二十四屆歐洲國際金屬材料加工技術展覽會(EuroBLECH 2016)是雙數年最大且最具影響力的金屬材料加工展覽會,本次漢諾威的展覽主角為金屬材料加工,展覽主題為”新一代金屬板材加工”(The New Generation of Sheet Metal Working),彰顯現代金屬板材加工與智能生產製造的發展趨勢。展會有來自40個國家與地區,約1,600家廠商參與,全面展示目前全球在金屬板材加工的最新技術、成果應用、發展趨勢,以及新型設備的投資情況,包含加工設備、工具與系統開發等。

在新一代金屬板材加工技術中,生產製造經歷了一連串的重大變革;自動化生產、機械設備的即時回饋系統、智能加工鏈—智能生產已成為金屬板材加工領域不可缺少的部分。

EuroBLECH 2016展示了一系列生產技術新發展之成果,包含解決方案與最佳化的生產流程,來提高產品的品質,涵蓋了機械、工具和系統等金屬板材加工的生產供應鏈,展品包含了金屬板材、半成品(鐵與非鐵材料) 、運送設備、分離技術、成型加工、結合技術、表面處理技術、複材的加工及CAD/CAM/CIM等系統與開發技術。

展場重點介紹
展會主題包括:金屬加工成形、模具、焊接與切割、精密鑄造與表面及後期處理五大領域,以下分別作相關介紹。

以金屬加工技術的機床發展來看,除了一般的工具機之外,目前數控機床占了絕大多數,其可透過事先編輯明確的指令來進行自動加工的工具機,由電腦扮演整合控制的角色。現階段除了加工的精準度外,材料的微觀結構也使機床的加工開發進入了另一階段的挑戰。機床的運動精度、加工運動的平滑性、阻尼特性都有新的要求,微結構的尺寸變化從微米到奈米等級的不同,其製造設備開發從日本、德國等都不斷迅速發展,也開發出很多新的機床產品,包含東芝機械、Precitech、Nanotechnology等,微孔精密切削加工在此階段也快速發展。

此外,機床設備應用也要滿足智能製造的要求,智能製造已經成為國際製造領域的一個趨勢。德國在2011年提出的工業4.0,目前已進入實行的階段,第三次工業革命的目標就是以工廠的智能化(Intelligent Fabrik(Smart Factory))當標的。2013年美國以製造業回流當主題,開啟智能時代的再工業化開端;日本在柔性製造的基礎上,形成目前比較成熟的智能化製造技術;中國現今的製造業勞動成本不斷增加,也促使企業朝向智能化製造前進;而智能化製造技術的趨勢也是台灣目前需要不斷努力且精進的目標之一。不論是智能化製造的技術開發,抑或是在機床運動精度的改善,都必須更進一步,因此除了加強與業界的合作交流,在基礎的學理研究也是重要發展方向。

金屬切削機床是使用最為廣泛的機種,數量也是最多的類別,在智能製造的趨勢下,推動智能化改善尤為重要。金屬切削機台智能化的技術主要是針對透過智能感應模組及訊息的傳遞將在加工過程中,應變、振動回饋機制、熱變形等狀態反饋至控制器中,可以適時的作調整,透過控制的演算法對加工軌跡作補償的動作,進而提升加工精度、表面的質量改善與加工效率。

圖三、EKICONTROL金屬板材成型設備
圖三、EKICONTROL金屬板材成型設備

圖四、EAGLE公司金屬快速成形加工機床
圖四、EAGLE公司金屬快速成形加工機床

圖五、Voortman金屬加工種類及技術
圖五、Voortman金屬加工種類及技術

金屬模具係用於生產金屬零件之模具,目前日本為全球最大之供應商,以台灣金屬模具的進口量來看,日本即佔了---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


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