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成大研發團隊 表現亮眼 機械科技研發團隊榮獲學界科專 將獲新台幣四千五百萬元研究經費

採訪記者 : j 於 November 07, 19102 at 16:18:08 :

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【台南訊】硬是要得!國立成功大學昨(七)日再傳捷報,該校機械系李森墉教授所率領的機械科技研發中心團隊,以「三維噴印核心技術之研究發展」計畫,榮獲與教育部卓越計畫齊名的經濟部「學界科專」計畫(全銜為經濟部學界開發產業計畫),在未來三年當中,將可獲得經濟部補助四千五百萬元研究經費。該項鉅額研究經費,這對於國內大學普遍面臨研究經費日漸短絀之窘境時,無疑是一劑非常大的強心針。

以全額補助國內公私立大學研究創新前瞻產業技術計畫,鼓勵學術界以大型研發團隊之姿投入前瞻創新產業技術研發的經濟部「學界科專」計畫,所受到學界重視的程度等同於教育部的「卓越計畫」,是許多學術研究機構積極爭取的目標,國立成功大學接連拿下經濟部「學界科專」計畫,不僅取得龐大的研究經費,亦達到支援校內教學與研究的功能,令人欽羨。

李森墉教授表示,三維噴印核心技術之研究發展計畫,包括一、奈微米粉末製造技術,二、精密定位及程序控制技術,三、複合粉末與膠黏技術,四、噴墨頭噴印精進及趨動技術,五、三維噴印系統整合等子計畫。

其中,奈微米粉末製造技術,前三年在於研發能量產粒徑五微米錫粉的技術(此技術在世界上居領先地位)。接著的四到九年將進一步的發展能量產10-100奈米的鍚粉及其他金屬(如Au,Ag,Cu,Bi等合金)與高分材料之粉末。由於金屬微粉末的附加價值很高,它廣泛的被用在電子、化工、塗料、國防、機械、生醫…等產業,將來在奈米科技產業亦將佔重要的地位。在產值方面就國內而言就高達每年一百億新台幣以上。

精密定位及程序控制技術,其目標在於藉由對磨擦力及控制理論之學理上基本的探討,進而研發出一種價廉且可快速達到奈米級精密定位的方法,也就是說,就目前之世界水準而言,價廉的設備其精密度不足,精密度好的在價格上非常昂貴。前三年發展一、有刷系統精密定位技術,二、有刷系統極慢速控技術,第四到九年將陸續發展,三、有刷系統極小範圍高精度快速循跡控制,四、無刷氣浮系統精密定位,五、有刷系統大範圍高精度快速循跡控制(2D)。由於精密定位是所有精密機械的基礎,該項技術在產業方面的應用範圍極為廣泛,如工具機,量測儀器,醫學器材材等,同時在奈米科技領域裡面亦是不可缺的技術,其產業價值無可限量。

複合粉末與膠黏劑技術,其分項計畫的目的在於研究一可應用於以噴印成型之快速原型機的粉末材料及膠黏劑。此複合粉末及膠黏劑將具有快乾、穩定、耐熱及高強度的特色。前三年在於開發複合粉末成型材料,其中包含石膏系、澱粉系、鍚粉、陶瓷粉,同時亦開發各種水溶性與非水溶性膠黏劑之新配方。

噴墨頭精進及驅動技術,計畫的目的是以現在市面上有的噴墨頭技術為基礎,發展墨頭噴印診斷及控制技術,精進或發展可應用於三維RP噴印系統之噴墨頭。

而三維噴印系統整合技術計畫,其目的在於將前述的各項計畫內所發展的技術加以整合並發展出一台全世界最先進的噴印成型機。它在價格、性能上均將遠比目前市面上的領導者美國Z-CORP(MIT)的產品有突破性的優越。由於提高研發速度是目前各研究與生產單位的主要競爭能力之一,因此全球在快速原型機的需求,正大幅的成長。其直接與間接的產值均難以估計。

關於未來的願景,李森墉教授指出,短期目標為在三維噴印核心技術方面(包括微奈米粉末生產技術、複合粉末技術、精密定位技術、及噴墨頭精進技術),成為世界之領導者,並強調各項技術及設備之本土化;而中長期目標則是為維持三維噴印核心技術在世界上之領先地位,與將開發其他技術,使本中心發展為國家及世界級之機械技術研發重鎮。

李森墉教授說明,該計畫是跨領域的科際整合計畫,計畫中整合機械,化工,航太等科系中已具有此計畫相關專長及多年實務經驗之教授,組成專案研究團隊,將精密機械設計,膠黏技術,噴霧技術,控制技術,微機電技術等專業技術加以結合,以發展「三維噴印核心技術」,並以實體產品展現計畫成果。

而這項計畫之執行成功性極高,具有良好的整體整合性,開發產品的應用範圍廣且效益龐大,開發的技術後續技術擴散範圍廣,各主持人兼具理論與實務基礎並有多項專利,已掌握各項研究的基本技術,符合國內外產業之需求、產業設計轉型升級之需要。

至於,三維噴印核心技術之研究發展計畫的經濟效益,李森墉教授明確指出三維噴印核心技術之研究發展計畫衍生的效益很多,諸如:第一、由於金屬微粉末的附加價值很高,它廣泛的被用在電子、化工、塗料、國防、機械、生醫…等產業,將來在奈米科技產業亦將佔重要的地位。在產值方面就國內而言就高達每年一百億新台幣以上。第二、由於精密定位是所有精密機械的基礎,本項技術在產業方面的應用範圍極為廣泛,如工具機,量測儀器,醫學器材材等,同時在奈米科技領域裡面亦是不可缺的技術,其產業價值無可限量。第三、複合粉末技術先天具跨領域特性,與各產業相關性高,未來可往金屬陶瓷及生醫方向發展,產值極高。第四、噴墨頭精進與膠黏劑技術之應用,與快速原型整合技術搭配,可建立完整新產業。第五、開發第一套國人自製及世界最先進之快速原型機器-『多功能立體快速原型機』它在價格、性能上(尺寸精度,形狀精度,複合粉末及膠黏技術,成型時間,強度)均將遠比目前市面上的領導者美國Z-CORP(MIT)的產品有突破性的優越。由於提高研發速度是目前各研究與生產單位的主要競爭能力之一,因此全球在快速原型機的需求,正大幅的成長。其直接與間接的產值均難以估計。第六、建立一跨領域(機械、航太、化工)的合作研究團隊,使成立一世界級的研究中心。第七、參與研究的學生,及研究人員均可分別在微奈米粉末技術,精密定位技術,複合粉末與膠黏技術,噴墨頭噴印精進技術,三維噴印系統整合技術方面獲專業之學理實與合作研究的經驗。第八、國內在與本研究內容相關技術得以大幅提升,並在世界上建立領先的地位。

李森墉教授表示,成功大學機械科技研發中心,是以機械相關技術研發為導向之長期研究團隊,藉由整合校內及他校在機械及相關系所的人力及資源,進行產、官、學研合作計畫之執行。該研究團隊是一支充滿創意,且理論與實務能力兼具的團隊,共有九位主持人。成員發表的期刊論文有三百七十篇並擁有一百項專利。各分項主持人在其所負責的計畫領域裡均有多年的研究經驗及成果,並曾執行國科會的「快速設計及原型製作技術發展及應用專案」。目前也正在執行國科會的「超微粒金屬桿料製造制分級技術研究」產學合作計畫。

 該團隊由成大機械研發中心主任李森墉教授率領,李森墉教授任教於成大機械系,在機械領域已有廿十多年經驗,對大型計畫研究管理已有相當獨到的經驗。團隊其他成員還有航太系王覺寬教授及維祥副教授,在噴嘴技術已有十餘年之經驗,在粉末技術方面則在開發微奈米粉末技術;陳介力教授及謝成副教授在精密位方面具世界性零誤差技術,應用在先進航太領域之精密定位及追蹤技術;化工系王春山教授在國內環氧樹脂之研究有相當獨到之經驗,陳志勇教授在印刷界已開發相當多的油墨以及在高分子材料方面的技術,機械系黃聖杰副教授在機構及射出成型方面亦有多年經驗,呂宗行助理教授則在微機電應用於流體力學方面有相當獨到的經驗,對噴墨頭技術之提昇有相當之實力。911107j
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