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快速原型與製造實驗室

快速原型與製造實驗室

主持人: 劉福興 副教授

學歷:台灣大學機械所工學博士

  1. 前言: 快速原型(Rapid Prototyping, RP)技術乃是結合雷射、數值控制、計算機及材料科學等技術整合的結果,可依照CAD建構的幾何圖形製造出3D實體物件的技術。快速成型使用層狀堆疊(Layer-additive)加工法,能克服工具機無法加工的幾何形狀死角,做到自動化實體自由形狀製造,做出的原型無形狀限制。現有快速成型所採用的材料不外乎高分子、金屬、蠟、紙、等種類,使用陶瓷材料的較少。然而,陶瓷材料具有高強度、耐磨耗、耐高溫的特性,所以極具發展價值。 本研究室結合機械、電機、控制等技術,自行研發、製作出金屬與陶瓷快速原型機,具有雷射掃描系統、舖料升降系統、自動控制系統。此RP機以Nd:YAG 與 CO2 雷射為工具,利用自行開發金屬、陶瓷快速原型製程,製作出金屬與陶瓷材質的快速原型工件。
  2. 發展重點:
    • 陶瓷快速原型機設計與製作。
    • 金屬快速原型機設計與製作。
    • 生醫陶瓷與一般陶瓷快速原型製程發展。
    • 金屬-陶瓷複合材料快速原型製程發展。
  3. 研究成果
    • (一)國際期刊論文
      • Fwu Hsing Liu, and Y.S. Liao, Fabrication of inner complex ceramic parts by selective laser gelling, Journal of the European Ceramic Society, 2010, vol.30, pp.3283-3289 . (SCI, Impact factor=2.01; Rank=1/25)
      • Fwu Hsing Liu, Y.S. Liao, Selectiv laser gelation of ceramic-matrix composites, submitted to Journal of “Composites part B: Engineering”, article in press, 2010. (SCI, Impact factor=1.48; Rank=3/21)
      • Fwu Hsing Liu, W.H. Lin, Y.K. Shen, J.L. Lee, Fabrication inner channel ceramuics using layer additive method, Journal of the Key Engineering Materials (SCI/EI), Vols.443, pp.528-533, 2010.
      • Fwu Hsing Liu, T.Y. NI, Y.K. Shen, J.L. Lee, Rapid forming of hydroxyapatite-silica ceramics, Journal of the Key Engineering Materials (SCI/EI), Vols.450, pp.137-140, 2011.
      • Fwu Hsing Liu, T.Y. Ni, Y.S. Liao, Fabrication hard bone scaffolds mold using selective laser curing technology, Chinese Journal of Lasers (EI), in pressed, 2010.
      • Fwu Hsing Liu, T.Y Ni, Y.S. Liao, Rapid manufacturing of metal-ceramic composites, Journal of the Key Engineering Materials (SCI/EI), Vols.419-420, pp.485-420, 2010.
      • Fwu Hsing Liu, Y.S. Liao, H.P. Wang, Formability of the layer additive ceramic part, Journal of Material Science Forum (SCI/EI), Vol.594, PP.241-248, 2008.
      •  Fwu Hsing Liu, Y.S. Liao, A rapid prototyping apparatus for forming ceramic part, Journal of the Key Engineering Materials (SCI/EI), Vols.364-366, pp.383-388, 2008.
      • Y.K. Shen, Y. Lin, J.L. Lee, F.H. Liu, Study on micro-feature of backlight module for micro injection molding technology, Journal of the Key Engineering Materials (SCI/EI), Vols.364-366, pp.53-57, 2008.
      • H. H. Tang, F. H. Liu, W. H. Lin, Rapid prototyping machine based on ceramic laser fusion, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, (SCI), Vol.30, No.7-8, PP.687-692, 2006.
  4. 快速原型機與成品
    • CO2雷射快速原型機
      CO2雷射快速原型機照片
    • Nd:YAG 雷射快速原型機
      Nd:YAG 雷射快速原型機照片
    • 氧化矽陶瓷成品
      氧化矽陶瓷成品照片
    • 不鏽鋼金屬成品
      不鏽鋼金屬成品照片
    • 生醫陶瓷組織工程支架、生醫陶瓷骨骼支架
      生醫陶瓷組織工程支架、生醫陶瓷骨骼支架照片
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