有別於現今投入金屬積層製造的各方產官學研單位，多年來在自動化、工業量測、機械運動控制與精密加工等領域，均佔有業界領先地位的英國雷尼紹公司(Renishaw)也在今年5月初落幕的「台北國際數控暨製造技術展(MT duo)」正式發表最新快速堆疊成型製造系統(AM250)，將有機會解決過往金屬積層製造最為人垢病的品質與效率問題。

立足於精密量測基礎，目前無論是3C電子類的手機、電腦或汽車上的引擎等，為了兼顧觸感、耐用及安全品質，大多數人每天都會用到的產品上，都會先通過Renishaw在製程監控及工業量測精密量測驗證，多款接觸或非接觸式量測檢具留下的痕跡，才會有產品能順利上市，並交到消費者手上。

隨著金屬積層製造發展，將主要先用於滿足輕量化新需求，包括飛機引擎的燃油噴嘴與機艙內的液晶電視支架等，而這些領域共通關聯的重點，便是皆須經過精密量測，貫串所有產品。近年來Renishaw更一舉跨足金屬積層製造領域，結合自家量測技術後重新設計系統，成為新進設備製造商。

圖1 : 隨著金屬積層製造發展，將主要先用於滿足輕量化需求，近年來Renishaw更一舉跨足金屬積層製造領域，成為新進設備製造商。(攝影：陳念舜)

展現AM自行車架　看好高階醫療應用

Renishaw推出的快速堆疊成型製造系統係採用SLM技術，先將所得到的3D CAD檔案轉換為STL檔案後輸入設備後，在嚴格控制的大氣壓力下，直接經高功率光纖雷射熔融多種金屬細粉末，燒結產生出厚約20~100μm層層堆疊的緻密金屬工件。該技術現已廣為用於製造特定的醫療植入體、輕量化航太與賽車零組件、高效率熱交換器，以及含有異型冷卻水路的射出成型模具嵌件，提供設計師更多自由度，創造出不受傳統製程或大量生產模具需求限制的複雜結構和形狀、嵌入式特徵。

雷射熔化(加法)還能與傳統機械加工(減法)技術相輔相成，形成製造系統的一環，包括熱處理、表面後處理等，有助於客戶減省前置開發時間、模具及材料成本浪費，僅製造所需產品而率先上市。使用者還能受惠於Renishaw對製程排放量及粉末處理技術，減少不必要的材料浪費，在改進粉末調節系統內精煉後，超過98%以上粉末材料，都可循環再利用。

圖2 : Renishaw與Empire Cycles展示合作成果，以積層製造出世界首件單車鈦合金骨架，符合登山越野型車種對輕量及耐衝擊、碰撞要求。(攝影：陳念舜)

Renishaw在今年MT duo雖僅展示2014年與知名自行車廠商Empire Cycles合作成果，強調以積層製造出世界首件單車鈦合金骨架，符合登山越野型車種對輕量及耐衝擊、碰撞要求；Empire Cycles也得利於該工法具備汽機車沖壓鋼板「單體」構造擁有的各項優點，卻不必大量投資添購設備。

但由於該系統具有防輻射和粉末處理的安全設計，足以安全處理鈦、鋁等活性材料為其基本功能之一，在導入高階醫療、航太、電子及高科技應用領域後，相信將能帶來更龐大商機。包括從病患專用的骨科植入體，到大量生產採用混合式結構與質地的醫療器材，雷射熔化技術具有解放製造能力，結合自由形狀和精細晶格結構的潛能，大幅改善病患復原情況。