工研院协理暨南分院CEO俞贵馨表示，工研院在经济部技术处的支持下，在激光源、激光加工及激光积层制造（3D 打印）已累积相当技术能量。此次发布入围 2015 全球百大科技奖的激光技术，一为“3D 打印材料晶控激光光引擎技术”，可让单一工件同时拥有韧硬不同之特性，突破目前市面 3D 打印设备仅能产生单一机械性质的制造限制，工研院设计具专利的激光光学引擎，调控制程中不同激光光学与材料作用机制来改变金属材料结晶结构，可依照产品需求调控工件不同部位所需的强度、硬度、韧性等机械性质，如汽车涡轮叶片，在需要耐磨的地方具有高硬度、在旋转叶片则需要高温韧性，透过工研院开发的“3D 打印材料晶控光引擎”，可一次打印完成。另一技术为“激光无痕玻璃削整设备（gLaserTrim）”，透过设计调控激光的最佳参数，可精准控制激光温度与玻璃的作用范围，使玻璃基板不整齐的端面，经激光照射后，藉由温度产生之热效应，可连续移除玻璃不整齐边缘裂纹，使端面成为光滑面，进而提高玻璃强度。该技术可让 0.1 毫米的多层超薄玻璃经削整后，弯折强度达到 500MPa 以上，弯折半径明显提升，技术水准与国际齐驱，已应用于日本玻璃材料大厂。

 

▲ 入围 2015 全球百大科技奖的 3D 打印材料晶控激光光引擎技术，可让单一工件同时拥有韧硬不同之特性。

 

工研院金属 3D 打印机，可制作 10 公分及 25 公分立方体积工件，同时已开发适合 3D 打印的国产钛、铝合金、模具钢等金属粉末，经激光烧熔后层层叠加成型，成品尺寸精度可达正负 50 微米（µm），最小制作直径约 100 微米相当于头发粗细、致密度大于 99% 以上，拉伸强度以钛合金为例已达 950MPa 以上，符合医材及航太强度规格需求。现场并展示与自行车中心共同开发的 3D 打印钢管自行车之焊接管材（LUG），符合人体工学的 3D 打印结构设计使重量更轻，还可客制化打造个人专属脚踏车零部件。此外，与管乐器专业代工制造厂益丰国际共同开发的 3D 打印萨克斯风弯管，以益丰公司的 3D 乐器资料与工研院共同设计制作的弯管，不仅音色重现，还减少动辄百万的开模费用及节省开模时间。现场另有 3D 打印精细的项炼、戒指等珠宝产品展示。俞协理表示，工研院已与东台精机合作开发出第一台产业化 3D 打印机，并与精刚及嘉钢公司组研发联盟投入开发商用型国产金属 3D 打印机及专用材料，国内厂商金属 3D 打印量产指日可待。

 

此外，亚洲最大切管弯管设备公司和和机械与新代科技、荣刚材料科技开发出台湾第一台“3D 光纤激光切管机”，由新代科技研发专属切管机的控制器，荣刚材料则开发激光切管机光学头，再由和和机械整合开发完成。采用光纤激光，不仅可节省厂房空间、生产时间、人力及电力，精准性更胜传统 CO2 激光加工，可用于汽车、医疗辅具、健身器材及建筑业各种型状管件的精准挖孔及斜口切割加工，价格较国外设备更具竞争力。在激光设备的重要关键组件-激光源，工研院已成功开发 500 瓦连续式与 30 奈秒光纤激光源，其中奈秒光纤激光源已技转搏盟科技，促成该公司成立激光源事业体，让台湾在激光产业从无头工业晋身有头（激光源）产业。

 

穿戴式及先进智造产业带旺这一波激光产业！根据 Laser Focus World 资料显示，全球激光源市场在 2015 年可达到 3,071 亿台币，以应用领域分，材料加工的激光源首度超越光通讯元件达 1,206 亿台币，占 39%，成长 8%；以激光源种类看，光纤激光成长最快，产值为 342 亿台币，年成长 13%，主要的成长动能除了来自切割、焊接的便利与普及外，金属 3D 打印设备亦推波助澜。激光钻、切、焊、微加工特性符合穿戴式电子产品轻、薄、小的加工特性需求，而先进智造中的 3D 打印，特别是金属激光 3D 打印的加工优势，更是改变传统以机械加工的制造思维，带动数码制造及大量客制化的市场的成长。台湾激光产业从无源到有源（激光源）、从传统减法 （车、铣、刨、磨）到新世代加法（3D 打印）的能量，将协助国内产业抢攻穿戴式及先进智造产业的商机。