精密加工技術(shù)能輔助的產(chǎn)業(yè)很廣,舉凡機(jī)械、汽車、半導(dǎo)體、航太等,只要想提升產(chǎn)品的精緻度與品質(zhì),就需仰賴精密加工的輔助,其精細(xì)的品質(zhì),能大幅提升許多高科技工業(yè)的設(shè)計(jì)與技術(shù),進(jìn)而提升產(chǎn)品的競爭力。像與我們長期合作的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),也因?yàn)閾碛辛司?xì)的零件,所以能大量生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的晶圓。到底精密加工是什么呢?與一般加工方式有何差異?除了高規(guī)格工業(yè)外還能應(yīng)用在哪呢?跟著我們透過3大方向來了解吧!
精密加工定義是什么?與粗加工哪里不同?
精密加工被定義為對細(xì)節(jié)的要求格外費(fèi)心的工業(yè)技術(shù),且需要掌握各種各樣的知識,像是測量、制造和控制等,才能精準(zhǔn)操作。以下將用一張表格,讓你更快了解精密加工與粗加工的差別:
粗加工
粗加工也能稱為一般加工,與精密加工相比精度要求較不高,是臺灣普遍的加工方式,手法又可分為粗車、粗刨、粗銑、鉆、毛銼等,會留下明顯的加工痕跡,若要求美觀產(chǎn)品會需要額外打磨處理。粗加工的應(yīng)用范圍廣,不僅在工業(yè)領(lǐng)域中基本的組裝零件會選擇,在民生消費(fèi)如五金行等地方販?zhǔn)鄣穆萁z、螺帽等也是粗加工的應(yīng)用范圍。
精密加工
精密加工是指在維持精細(xì)公差,并于工件上去除材料、精加工等過程。常見的有CNC車床、研磨加工、放電及線切割加工等,由于大部分都由程式輸入數(shù)據(jù)后加工,誤差低且又可以保持一定的生產(chǎn)速度;此外,透過精密加工產(chǎn)生出來的零件精細(xì)度高,不僅能提升產(chǎn)品的品質(zhì)與耐用度,還能達(dá)到客制化的效果,為企業(yè)帶來品牌辨識度。
精密加工小知識:
IT是加工精度的衡量單位,主要為衡量生產(chǎn)產(chǎn)品的精度、品質(zhì)、加工誤差。IT后面的數(shù)值愈大,代表精度越低、誤差越大,如IT9就比IT5來的粗糙;公差等級從IT01,IT0,IT1,IT2,IT3至IT18一共有20個(gè)。
精密加工技術(shù)特色介紹
隨著時(shí)代變化,工業(yè)能力的不斷進(jìn)步,有可能現(xiàn)在的精密加工也會變成明天的粗加工。常見工藝過程有:車削、銑削、鉆孔、插齒、珩磨、磨削等;若有特殊需求,在車床加工完后還會多一道熱處理的方式,包括:滲碳,淬火,回火等,提升硬度、機(jī)械規(guī)格。
目前精密加工技術(shù)能應(yīng)用在「所有的」金屬材料、塑料、木材、石磨與玻璃上,但由于不同材質(zhì)的表面都有所差異,所以切割與研磨等數(shù)值都需在CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))或CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)程序上架構(gòu)好,并嚴(yán)格遵守才能確保產(chǎn)品品質(zhì)、降低誤差。
由于材料范圍廣且精度高,精度加工技術(shù)普遍會應(yīng)用在航太業(yè)、醫(yī)療器材、太陽能板零件等。此外,當(dāng)精密加工已無法達(dá)到更優(yōu)秀的形狀精度(form accuracy)、表面粗糙度(surface roughness)與尺寸精度時(shí),就會需要使用到超精密加工的技術(shù)。
超精密加工
為了提升工藝的精細(xì)度,超精密加工會使用到高精度位置感測器(displacement sensor)、高階CNC(computer numerical control)控制器等進(jìn)階設(shè)備。
由于精度高的緣故,常應(yīng)用在光學(xué)元件,如:雷射干涉系統(tǒng)、光碟機(jī)的讀取透鏡、影印機(jī)與印表機(jī)用的f-q鏡面、數(shù)位相機(jī)或手機(jī)相機(jī)的光學(xué)鏡頭等;也會應(yīng)用在機(jī)械工業(yè)如:電腦硬碟、光纖固定與連接裝置、高精度射出或模造用模具…等。
此外,航空及航海工業(yè)中導(dǎo)航儀器上特殊精密零件、雷射儀、光學(xué)儀器等也會運(yùn)用超精密加工的技術(shù)。
從4個(gè)產(chǎn)業(yè)類別了解為何精密工業(yè)很重要!
精密加工聽起來很遙遠(yuǎn),其實(shí)與我們生活中非常貼近!像是前文有提到的航太、能源、醫(yī)療、半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)都是因?yàn)橛懈呔鹊募庸げ拍芊€(wěn)定成長。接下來也將跟你分享我們過去如何透過精密加工技術(shù)來成就這4個(gè)領(lǐng)域。
國防產(chǎn)業(yè)
偵查、爆破還是防御系統(tǒng),都是國防不可或缺的領(lǐng)域,而這些都必須要有高質(zhì)量的精密加工,才能穩(wěn)定成就安全保衛(wèi)的環(huán)節(jié)。像是偵查系統(tǒng),就有光學(xué)感測、紅外線感測、雷達(dá)、無線電傳感器、聲學(xué)等技術(shù)支援,且需要在極端氣候如:沙漠、深海、極地地區(qū)保持良好的精準(zhǔn)性,才能在緊要關(guān)頭時(shí)偵測到敵方的一舉一動。
能源產(chǎn)業(yè)
不管是過往的天然氣、火力發(fā)電,到近年來盛行的綠色能源都與精密加工密不可分!比如說太陽能、風(fēng)電設(shè)備等,就非常需要耐用和可靠的零件和產(chǎn)品,才能穩(wěn)定排放出廢料,維持良好的電力輸出。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在零件的要求不僅精度高,且還需大規(guī)模生產(chǎn),才能創(chuàng)造出具有高創(chuàng)造性、競爭力的晶圓。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)會運(yùn)用精密加工的五軸CNC機(jī)床及車銑設(shè)備加工,到熱處理、化學(xué)表面處理技術(shù),任一工法缺一不可,才能擁有精密模組及零件也可以支援研發(fā)端在技術(shù)上有所突破,提升產(chǎn)品的競爭力!
醫(yī)療產(chǎn)業(yè)
傳統(tǒng)的加工生產(chǎn)方式已無法達(dá)到現(xiàn)階段醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的需求,必須要有精密加工處理,才能符合醫(yī)材細(xì)微、細(xì)薄和復(fù)雜的設(shè)計(jì);此外也需要格外注重生產(chǎn)時(shí)的環(huán)境與生產(chǎn)設(shè)備有沒有定期消毒,確保每一個(gè)醫(yī)材符合衛(wèi)福部標(biāo)準(zhǔn)。