拥有33年经验的刀把专业大厂-丸荣机械公司,为突破长期被德、日等先进国家垄断的超声波加工技术,2013年与财团法人金属中心合作成功推出用于等硬、脆材料加工的超声波振动辅助加工刀柄,优异的品质展现台湾丸荣坚实的研发能量。
丸荣机械创立于1985年,是一专业生产刀具的制造工厂,主要产品包括钻头系列、螺丝攻系列、绞刀系列、端铣刀系列、搪头系列、面铣系列、切削中心机零配件、超声波刀柄系统与周边配件等。该公司年产近10万支各类刀杆,并以自有品牌ACROW行销台湾、中国大陆、德国、瑞士、日本、美国、欧洲、澳洲、东南亚、俄罗斯、南非等全球市场。
丸荣机械表示超声波系指振动频率超过一般音频的振动方式;超声波加工则是利用高频振动机构,在刀具对工件加工时提供微震动,其主要优点包括:增强刀具排屑、提升散热功能、延长刀具使用寿命;透过高频敲击的动能,降低工件的切削抗力,同时消除工件表面的残留应力;利用高频位移的特性,适合作为纤维复材的铣切断屑,提高复材寿命;去除工件材料主要依靠磨粒瞬时局部的冲击作用,故工件表面的切削应力很小,切削热更小,不会产生变形及烧伤,表面粗糙度也较低。
台湾丸荣指出目前仅德国和日本将超声波技术应用于工具机,但日本刀把价格偏高,且规格未必符合台湾加工机台的需求,而德制刀把甚至需要更换整部机台才能使用。该公司与金属中心合作研发的超声波刀柄,价格便宜且不受限于机台问题,不仅可取代各式金属加工机,更可广泛运用于各式厂牌数控机床,无须改装即可使用。该公司目前可提供各式超声波刀柄,其最大优势是能广泛应用在各式数控机床上,且不须任何改装,可随插即用,并能配合切削制程设定,可自动换刀,节省人工换刀时间。
超声波刀柄符合欧盟健康、安全、环保等规定,能有效确保消费者的使用安全,已取得欧盟CE认证,被广泛应用在智慧型手机或平板电脑的玻璃触控萤幕等各领域加工。该公司并强调,除非有更高的加工效能或精度要求,不需要订制特殊刀具,可依加工材料的不同,沿用原有加工刀具即可,例如陶瓷与玻璃加工,使用钻石磨棒或钻石刀具,金属加工用钨钢刀或钻头,非铁系的超硬合金则建议采用电着钻石工具。节省切削成本与时间,竞争力跃升,与该公司合作的金属中心研发团队表示,超声波刀柄主要用于硬、脆材料加工,可加工的材料包括玻璃触控面板、石墨、陶瓷、碳化硅、蓝宝石基板等。加工时于主轴轴向能产生每秒约2万次的振动,振幅约10μm,其切削能力等同直径1mm的切削刀具于转速约24万转的切削效果。因此当切削硬脆材料时,藉由超音波振动辅助,切削时无须高速转速,即可达到相同的加工品质。
金属中心以目前最夯的智慧型手机或平板电脑的玻璃触控萤幕加工为例指出,藉由超音波振动辅助切削,可提高原有产能5倍以上。由于超声波刀柄高频振动能帮助切屑排除,使削温度降低、降低切削摩擦系数,延长刀具寿命10倍以上,可节省使用者的切削成本与时间,产品竞争力大幅提升。
另以切削蓝宝石为例,传统加工转速需要6万转,用超声波刀柄加工仅需要转速1万转,即可达到高精度且耐用的加工品质,这项技术使加工速度增快,制程更缩短一半的时间,产能效率相对提高,刀具寿命可延长三倍,应用超音波技术加工效益之大,可收事半功倍之效。
该公司综合超声波刀柄的主要特色如下:使用不锈钢材质,品质坚固、稳定;可与传统刀具共用,不须采购特殊刀具;采用弹性筒夹,夹持精度达5mm以内;已定位块方式与主轴连接,无须修改或更换主轴,安装及调适容易。可与CNC控制器连线,由CNC藉程式直接控制超音波系统的开关、扫频与震幅大小控制;可自动换刀与中心出水功能;特别适合深孔钻孔;精度高,可控制在3 μm偏摆以内;可支援一般常见的tape接口;低转速即可进行超音波加工。
台湾超音波主轴领航者京华超音波公司,致力发展新的塑胶熔接技术及超音波产品应用。
京华超音波本次展出与欧美先进超音波技术同步的BT30可换刀式超音波主轴、以及创全球先例的筒夹式自动换刀超音波主轴,提供触控面板、半导体、晶圆等零件之硬脆材料更弹性化的加工需求,引领国人开创超音波新世代。
京华超音波主轴公司董事长李清分表示,京华超音波主轴公司从1979年创立以来,即以专业技术,制造各种超音波熔接设备,供应世界各国客户熔接ABS、PP等塑胶部品,缝制花边布料、饰品等用途,以自有品牌KING及K-SONIC产品行销国内外。
其中高达70%至80%的京华塑胶熔接设备,在各产业使用中居冠,让京华超音波堪称台湾、亚洲地区最大的超音波设备专业制造厂。
该公司累积30多年雄厚的超音波核心技术及制造能量,近年来因搭上台湾面板、太阳能产业顺风车,该公司研发团队与工研院、金属中心、精密机械研发中心,以及台湾大学、清华大学、交通大学、长庚大学等技术合作,并快速跨入面板、太阳能等高科技产业,成功推出京华超音波主轴,是硬脆材料及玻璃面板的加工新利器。
京华超音波总经理黄寿楠指出,硬脆材料及玻璃面板,透过超音波加工,可减低加工阻力、提高加工效率、改善加工面粗造度、刀具本身因振动而不沾黏残屑,延长刀具使用寿命、残留加工应力小。
京华超音波主轴转速12,000RPM、最大输出功率500W、具有超音波自动扫频装置并随时锁住刀具最佳超音波谐振点加工。
该公司主轴型式包括:BT30自动换刀模式(系统记忆16把刀具频率)、6mm筒夹式自动换刀超音波主轴。
而该技术的开发成功,让京华超音波在高端之超音波应用上,完全与欧美一流品牌技术同步,并遥遥领先台湾及中国大陆同业技术。